транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог

Министерство образования и науки Российской Федерации
Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего профессионального образования «СанктПетербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова»
Кафедра дорожного, промышленного и гражданского строительства
К. Е. Вайс
ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И ГОРОДСКИХ УЛИЦ
Учебное пособие
Утверждено учебно-методическим советом Сыктывкарского лесного
института в качестве учебного пособия для студентов специальности
190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство» всех форм обучения
Самостоятельное учебное электронное издание
СЫКТЫВКАР
СЛИ
2013
УДК 351.811.111
ББК 39.311
В12
Утверждено к изданию редакционно-издательским советом
Сыктывкарского лесного института
Ответственный редактор:
кандидат технических наук, профессор В. И. Чудов
Вайс, К. Е.
В12
Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц [Электронный ресурс] : учебное пособие : самост. учеб. электрон. изд. / К. Е. Вайс ; Сыкт. лесн. ин-т. – Электрон. дан. – Сыктывкар : СЛИ,
2013. – Режим доступа: http://lib.sfi.komi.com. – Загл. с экрана.
В издании помещены материалы для освоения дисциплины «Транспортноэксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц». Приведены содержание курса, теоретический и практический разделы, вопросы к зачету, рекомендуемая литература.
УДК 351.811.111
ББК 39.311
________________________________________________________________________________
Самостоятельное учебное электронное издание
Вайс Капитолина Егоровна, ст. преподаватель
ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ КАЧЕСТВА
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И ГОРОДСКИХ УЛИЦ
Электронный формат – pdf. Объем 6,2 уч.-изд. л.
Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного
образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет
имени С. М. Кирова» (СЛИ),
167982, г. Сыктывкар, ул. Ленина, 39, institut@sfi.komi.com, www.sli.komi.com
Редакционно-издательский отдел СЛИ. Заказ № 366
2
© СЛИ, 2013
© Вайс К. Е., 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................................................4
1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ............................................................................................5
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ .......................................................................................................7
3. ВЫПОЛНЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ (РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ) И
КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ...........................................................................................................69
4. СВОДНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ И
ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ, АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ .....................99
5. ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ....................................................................101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................................102
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ...................................103
ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………………………..…….105
3
ВВЕДЕНИЕ
Роль транспорта в жизни общества очень велика. Увеличение объема автомобильных перевозок в условиях безопасности движения является основной
задачей автомобильного транспорта. Решение этой задачи должно осуществляться комплексно, с учетом возможностей всех звеньев системы «водитель –
автомобиль – дорога – среда». Автомобильные дороги – важнейшее звено
транспортной системы страны, без которого не может функционировать ни
одна отрасль народного хозяйства, и представляют собой целый комплекс сооружений, предназначенных для обеспечения безопасного, удобного, круглогодичного движения автомобилей с заданными скоростями и весовыми нагрузками. Уровень развития и техническое состояние дорожной сети существенно
влияет на экономическое и социальное развитие как страны в целом, так и ее
отдельных регионов, поскольку надежные транспортные связи, способствуют
повышению эффективности использования основных производственных фондов, трудовых и материально-технических ресурсов, повышению производительности труда. Эффективность работы автомобилей во многом зависит от состояния дорог, поэтому для выбора мероприятий по повышению безопасности
движения и очередности их выполнения, необходимо выявить наиболее неблагоприятные участки дороги всего комплекса дорожных сооружений в различные периоды года и оценить степень их опасности.
Целью преподавания дисциплины «Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц» является обеспечение теоретической подготовки и фундаментальной базы инженеров специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство». Задачей изучения курса лекций является обеспечение будущего инженера основами теоретической подготовки взаимосвязи автомобиля с дорогой, представлениями о дороге, влияния отдельных
параметров автомобильной дороги на безопасность движения. Для этого необходимо знать основные элементы дороги, определяющие ее план и продольный
профиль; уметь оценивать условия сцепления колес автомобиля с дорожным
покрытием; знать возможности своего автомобиля, его динамические качества,
устойчивость, управляемость; четко представлять себе ситуацию на что способны другие участники движения, какое положение на дороге они занимают
или могут занять в данный момент. Только с учетом всего этого можно установить и поддерживать такой режим движения, который обеспечит безопасность
и достаточно высокую среднюю скорость.
Приобретение умения и навыков в определении параметров, качества и
соответствия нормативам автомобильных дорог осуществляется в процессе выполнения студентами очной формы обучения расчетно-графической работы, а
студентами заочной формы обучения - контрольной работы. Это способствует
закреплению теоретических знаний и приобретению практических навыков в
знании материала по транспортно-эксплуатационным качествам автомобильных дорог. Расчетно-графическая работа и контрольная работа является основным отчетным материалом для студента по дисциплине «Транспортноэксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц».
4
1. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Тема 1. Характеристика технико-эксплуатационного состояния автомобильных дорог и городских улиц
Общие сведения об автомобильных дорогах, городских улицах и промышленных дорогах. Их классификация. Значение для хозяйственного развития
страны. Определение технико-эксплуатационного качества (ТЭК). Основные
группы показателей. Классификация факторов, влияющих на работу и состояния дорог. Характеристики транспортных средств. Расчетные транспортные
средства для дорог.
Тема 2. Воздействия автомобиля на дорогу
Взаимосвязь между основными параметрами автомобиля и конструктивными элементами дорог и городских улиц. Элементы дороги и дорожных сооружений, их назначение с позиций требования автомобильного требования.
Параметры транспортных сооружений, нормативные требования к ним. Возникновение деформаций и разрушений на дорожные покрытия. Виды деформаций и разрушений.
Тема 3. Влияние состояния дорожного покрытия и погодноклиматических факторов на транспортные качества дороги
Надежность и проезжаемость автомобильных дорог. Критерии оценки.
Ровность, скользкость и шероховатость покрытий. Приборы и методы их определения и оценки. Нормативные требования.
Тема 4. Влияние элементов дороги и средств регулирования на режимы движения автомобилей
Качественное состояние потока автомобилей. Закономерности формирования, свойства и характеристики транспортных потоков. Влияние транспортных потоков. Влияние транспортных потоков на ТЭК автомобильных дорог и
городских улиц и экологическую обстановку. Понятие об уровнях удобства и
уровнях загруженности дорог. Режимы движения по дорогам. Виды скоростей
движения.
Тема 5. Расчет характеристик движения транспортных потоков
Скорость движения одиночного автомобиля и потоков автомобилей. Пропускная способность полосы движения, автомобильных дорог, городских дорог
и улиц. Способы увеличения пропускной способности. Зависимость пропускной способности от геометрических параметров дороги и ТЭК проезжей части.
Тема 6. Организация обследования автомобильных дорог
Цели, задачи, виды обследования. Организация работ по обследованию
дорог. Дорожные лаборатории, оборудование, нормативные требования.
5
Тема 7. Комплексное обследование автомобильной дороги
Установление размеров геометрических элементов дороги. Обследование
состояния земляного полотна и водоотводных сооружений. Основные показатели оценки земляного полотна. Факторы, влияющие на прочность дорожной
одежды. Оценка архитектурных качеств. Понятие архитектурного бассейна.
График архитектурного состояния дороги.
Тема 8. Оценка режимов движения потоков автомобилей
Режимы движения транспортных потоков в различных дорожных условиях
и их влияние на условия работы водителя. Работоспособность дороги. График
зависимости топлива от скорости движения.
Тема 9. Оценка безопасности движения на автомобильных дорогах и городских улицах
Анализ данных о ДТП. Выявление оценки опасных участков. Мероприятия
по ликвидации аварийных участков. Линейные графики коэффициентов аварийности и безопасности, их значение. Оценка потерь от ДТП.
Тема 10. Способы сохранения ТЭК автомобильных дорог и городских
улиц в различные периоды года. Ремонт и содержание дорог и городских
улиц
Способы сохранения ТЭК дорог и улиц дорог и улиц в различные периоды
года. Весенние ограничения движения на дорогах. Защита дорог от снега. Методы повышения сцепных качеств покрытия. Требования по ремонту и сезонному содержанию дорог и улиц.
Тема 11. Выбор мероприятий, направленных на повышение безопасности движения
Принципы выбора средств и методов организации движения. Принципы
оценки и выбора способов организации движения. Понятия об уровне загрузки
дорог и уровнях удобства движения. Способ выборочного и поэтапного улучшения условий движения. Требования охраны окружающей среды при эксплуатации дорог и улиц: нормы, способы оценки, основные мероприятия.
6
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Характеристики транспортно-эксплуатационного состояния дороги
2.1.1 Факторы, влияющие на работу и состояние дороги
Автомобильная дорога работает под влиянием большого количества факторов, которые необходимо учитывать при проектировании и организации работ по ее содержанию.
После ввода в эксплуатацию дорога работает под одновременным воздействием: нагрузки и динамического влияния проходящих автомобилей и других
транспортных средств, погодно-климатических факторов, грунтовых и поверхностных вод, а также хозяйственной деятельности людей в районе проложения
дороги.
Строительство любой автомобильной дороги приводит к активизации и
развитию народного хозяйства районов, по которым проходит дорога: появляется новые села, поселки, предприятия. Появление дороги активизирует хозяйственную, социальную и культурную жизнь существующих населенных
пунктов, активизируются связи села с городом, между населенными пунктами,
районами и областями. Вместе с этим возрастают нагрузки на дорогу, и повышается ее износ.
Основной особенностью является одновременное воздействие всех факторов на дорогу, которое в определенные сезоны года являются небезопасными
для дороги как инженерного сооружения.
Автомобильная дорога является путем сообщения для автомобилей, поэтому исходя из их параметров и конструктивных особенностей, она проектируется. Дорога должна быть устойчива к воздействию нагрузок автомобилей. В
отличие от нагрузок других инженерных сооружений автомобильные нагрузки
характерны динамическими и ударными воздействиями на дорожное покрытие.
Воздействие таких нагрузок особенно опасно для дорожной одежды в период сильного переувлажнения основания дорожной одежды и земляного полотна. В связи с этим для предупреждения разрушения дорожной одежды ограничивают в весенний период проезд тяжелых грузовых автомобилей до полного высыхания низа дорожной одежды. Как правило, такие ограничения вводятся на дорогах низких технических категорий. Дороги высших технических категорий должны обеспечивать проезд в любое время года.
Для пропуска сверхтяжелых нагрузок, которые все чаще появляются на
дорогах, выбираются маршруты движения с наиболее хорошим состоянием дорожной одежды. В тех местах, где прочность дорожной одежды недостаточна,
производится усиление дорожной одежды путем укладки железобетонных плит
или деревянных настилов.
Низкая прочность дорожной одежды и плохое качество материалов отдельных ее слоев приводят при динамическом воздействии нагрузки, к сниже7
нию ровности покрытия, волн и гребенки на поверхности дороги. Это вызывает
снижение скоростей движения.
Отрицательное влияние оказывает процесс резкого торможения большегрузных автомобилей на устойчивость верхнего слоя дорожного покрытия.
Примером такого отрицательного воздействия является гребенка на автобусных и, особенно троллейбусных остановках.
Основной враг дороги - вода. Переувлажнение низа дорожной одежды
земляного полотна приводит к разрушению дороги и нарушению нормального
транспортного процесса. Замерзающая вода разрушает верхние слои покрытия.
Поэтому одной из основных задач дорожников является обеспечение отвода от
дороги воды, как грунтовой, так и поверхностной.
Сохранность дороги зависит от того, насколько эффективно работает вся
система водоотвода.
Устойчивость конструктивных элементов дороги зависит от погодноклиматических условий района проложения дороги. В сочетании нагрузок с
воздействием воды могут возникнуть крайне неблагоприятные их воздействия
на дорогу. Поэтому при проектировании и эксплуатации автомобильных дорог
детально учитывают погодно-климатические условия и рельеф местности.
Нормальная работа земляного полотна часто зависит от экспозиции (расположение по отношении к солнцу) склона местности, по которому проходит автомобильная дорога. На северных склонах процесс оттаивания дороги и полосы
отвода протекает медленнее, чем на южных.
В районах, где имеется вечная мерзлота, необходимо особенно детально
изучить район приложения трассы с позиций водоотвода, разработки эффективных методов прохода через участки местности с вечной мерзлотой и работы водопропускных сооружений.
В районах с жарким климатом высокая температура на поверхности дорожного покрытия, доходящая порой до 70-80 градусов (С), размягчает асфальтобетон, а в результате проезда автомобилей происходит деформация верхнего
слоя покрытия, снижается ровность, резко меняются сцепные качества дорожного покрытия.
Наиболее подвержены погодно-климатическому воздействию грунтовые
дороги и плохо уплотненные щебеночные и гравийные покрытия, несущая способность резко уменьшается при их увлажнении.
Описанные выше факторы, связанные как с автомобилями, так и с погодными условиями, влияющие на состояние и работу автомобильной дороги как
транспортного сооружения, должны быть особенно детально учтены для поддержания дороги в хорошем состоянии.
2.1.2 Основные характеристики транспортно-эксплуатационного
состояния автомобильной дороги
Транспортно–эксплуатационное состояние дороги характеризуется комплексом
показателей, показывающих качественность и безотказность работы, как авто8
мобильной дороги, так и автомобильного транспорта. Важнейшие из них приводятся ниже.
Интенсивность движения (N) – количество автомобилей, проходящие в
единицу времени по участку автомобильной дороги; Измеряют интенсивность
в авт./ч или авт./сут. Интенсивность является очень важным и сложным показателем, изменяющимся во времени (в течение часа, суток, недели, месяца и года). Обычно наблюдается движение интенсивности в утренние и вечерние часы
пик, когда имеет место массовый выезд населения на работу и возвращение
домой.
В течение года обычно имеют место два пика интенсивности – весной и
осенью. Весной увеличение интенсивности вызывается посевной кампанией, а
осенью – уборочной. На курортных дорогах пик интенсивности наблюдается и
в летний период.
В зависимости от интенсивности движения устанавливается техническая
категория автомобильной дороги, выбираются мероприятия по организации
движения.
Состав движения – распределение в процентном отношении всего транспортного потока по видам транспортных средств (легковые, автобусы, грузовые автомобили тяжелые, средние, легкие). Состав зависит от района проложения дороги, наличия промышленных предприятий и дня недели и сезона. Состав движения оказывает существенное влияние на выбор мероприятий по организации движения.
Грузонапряженность дороги (Q) (брутто) – общая масса транспортных
средств, прошедших по данному участку дороги в обоих направлениях в единицу времени и на единицу пути; измеряется в т/год. км или т/сут. км. Грузонапряженность дороги (нетто) – это общая масса грузов, перевезенных по данному участку дороги в обоих направлениях в единицу времени и на единицу пути.
Показатель грузонапряженности дороги применяют для оценки работоспособности дорожной одежды.
Пропускная способность автомобильной дороги (Р) – максимальное количество автомобилей, которое может пропустить данный участок дороги или
дорога в целом в единицу времени; измеряется в авт./ч. Этот показатель является важнейшим в проектировании поперечного профиля дороги.
Провозная способность дороги – максимальная масса грузов или количество пассажиров, которое могут быть перевезены через данный участок дороги в
единицу времени.
Степень загрузки дороги движения (Z) – выраженное в процентах отношение величины интенсивности движения, пропускной способности рассматриваемого участка дороги. Этот показатель является основным для выбора числа полос движения.
Скорость движения – важнейший показатель транспортной работы автомобильной дороги и характеристики состояния дороги.
В зависимости от задач и целей, для которых применяют скорости движения, различают следующие виды скоростей:
9
1) расчетные скорости,
2) конструктивная скорость,
3) мгновенные скорости,
4) эксплуатационные скорости,
5) технические скорости,
6) скорость организации движения,
7) оптимальные скорости движений,
8) нормируемые скорости движения.
Величина расчетной скорости движения используется при проектировании
новых автомобильных дорог и разработке проекта реконструкции существующих автомобильных дорог. Расчетной скоростью движения называют максимальную безопасность скорость движения одиночного автомобиля на сухом
покрытии при достаточном расстоянии видимости, допускаемую на дороге рассматриваемой технической категории. На эту скорость проектируются все геометрические элементы автомобильных дорог, и в первую очередь элементы
плана дороги. Величина расчетной скорости нормируется СНиП 2.05-0285*.Для дорог отдельных технических категорий (таблица 2.1.). Учетом условий рельефа местности определяется на основе технико-экономических расчетов.
Таблица 2.1
Величина расчетных скоростей
Категория
дороги
1.
2.
3.
4.
5.
Расчетные скорости, км/ч
Допускаемые на трудных участках пересеченной местности; горной местности
Принятые
Для расчета
Принятые
Для расчета
Для расчета
Принятые
при расчете
элементов
при расчете
элементов
элементов и при расчете
элементов
плана и
элементов
плана и
продольного
элементов
профиля
поперечного продольного поперечного продольного поперечного
профиля и
профиля
профиля и
профиля
профиля, и
других, задругих, задругих, зависящих от
висящих от
висящих от
скорости
скорости
скорости
150
120
120
100
80
80
120
100
100
90
60
60
100
90
80
80
60
50
80
80
60
60
40
40
60
60
40
40
30
30
Основные
В мировой практике проектирования автомобильных дорог, в первую очередь скоростных автомобильных магистралей, наметилась устойчивая тенденция снижения величин расчетных скоростей движения. Так, например, в Бельгии в 1934-1935г.г. на автомагистралях обеспечивали расчетную скорость 170190 км/ч В настоящее время принято - 120 км/ч. Во Франции величина расчетной скорости снижена со 160 км/ч до 140 км/ч. В Дании - 150 км/ч до 120 км/ч,
10
в Германии – с 160 км/ч (нормы 1936 г.) до 100 км/ч. Такая тенденция, видимо,
объясняется тем, что высокие расчетные скорости не наблюдаются в реальных
условиях.
Исследования показали, что количество автомобилей, превышающих расчетную скорость, уменьшается с увеличением этой скорости (таблица 2.2).
Таблица 2.2
Водители автомобилей, превышающих расчетную скорость
Расчетная
скорость, км/ч
Количество
водителей,
превышающих
расчетную
скорость, %
50
60
80
100
120
150
1967г.
10
8
6
5
0,1
0
1970г
12
11
9
6
0,11
0
1973г.
21
18
11
6,5
0,15
0
Величина расчетной скорости при разработке проекта реконструкции дорог принимается меньшей, чем при проектировании новых дорог. Это вызвано
тем, что дорога проходит в сложившихся условиях застройки и местности. Поэтому изменение плана и продольного профиля под нормируемую расчетную
скорость обычно приводит к большим затратам. В некоторых странах установлен максимальный предел такой скорости. Так, в Германии и Англии считают,
что расчетная скорость при реконструкции может, принята 80 км/ч.
Величина расчетной скорости учитывается при расчете следующих элементов дорог:
- радиуса кривых в плане,
- расстояние видимости в плане и продольном профиле,
- радиуса вертикальных кривых и др.
Близка по величине к расчетной скорости конструктивная скорость автомобиля, под которой понимают максимальную скорость, развиваемую автомобилем данной конструкции. Эта скорость зависит от типа автомобиля, его
удельной мощности двигателя. Современные автомобили имеют следующие
конструктивные максимальные скорости: 250-200 км/ч – для легковых автомобилей крупного и среднего литража; 150 км/ч – для малолитражных легковых
автомобилей; 100 км/ч – для грузовых автомобилей средней грузоподъемности;
85 км/ч – для грузовых автомобилей большой грузоподъемности и 75 км/ч –
для тяжелых автопоездов.
Мгновенные скорости движения – это фактические скорости, измеренные
в конкретных створах дороги. Поэтому они представляют собой скорости движения одиночных автомобилей или потока автомобилей на данном коротком
участке дороги в рассматриваемый непродолжительный промежуток времени.
Величина этой скорости характеризует фактические условия движения в
конкретном месте дороги и в данный момент времени.
11
В ряде стран нормирует связь расчетной скорости движения с фактической
мгновенной. Так, в США и Германии принято, что фактическая скорость должна быть на 16 км/ч ниже расчетной.
В Словении установлена следующая связь расчетной скорости с фактической:
Расчетная скорость, км/ч
Фактическая
скорость,
км/ч
Соотношение, %
40
60
80
100
120
36
52
64
73
80
90
86
80
73
68
Мгновенная скорость является своего рода показателем реакции водителей
на изменение условий движения на дороге.
Эксплуатационная скорость показывает среднюю скорость на данном
маршруте с учетом задержек, вызванных наличием пересечений в одном уровне или железнодорожных переездов.
Эксплуатационная скорость является основным показателем транспортной
работы дороги. По этой скорости можно определить продолжительность движения между рассматриваемыми пунктами отправления и назначения. При
технико-экономических расчетах данные об эксплуатационных скоростях движения являются основными при обосновании мероприятий по улучшению условий движения.
Величина эксплуатационной скорости зависит не только от продолжительности задержки, но и от условий движения на дороге (интенсивности и состава
движения и дорожных условий)
Техническая скорость доказывает среднюю скорость на данном маршруте
без учета задержек, вызванных наличием пересечений в одном уровне или другими факторами.
По величине этой скорости можно оценивать условия движения на отдельных маршрутах и комплексное влияние дорожных условий на скорость движения.
Величина технической скорости во многом определяется видом транспортных средств, поэтому она существенно зависит от состава движения.
Скоростью организации движения является скорость, на которую рассчитывается работа всех систем управления движения, на основе, которой выбирают тип знака, и размер элементов разметки проезжей части. Обычно эту скорость принимают равной скорости 85% обеспеченности, т.е. скорость которую
превышают 15% автомобилей. К этой скорости также относится величина ограничения минимальной или максимальной скорости, выбираемой в зависимости от местных условий движения.
Под оптимальной скоростью движения понимают скорость, при которой
обеспечиваются наиболее экономичные условия работы дороги и автомобиль12
ного транспорта, а также благоприятные условия дли работы водителей. Характерным примером оптимальной скорости является скорость, соответствующая
оптимальной загрузке дороги движением и составляющая около 55% от скорости движения в свободных условиях.
К нормируемым скоростям относятся величины скоростей, принимаемые
как стандартные при технических или технико-экономических расчетах. В этом
отношении расчетная скорость также является одной из разновидностей нормируемой скорости. К нормируемым скоростям можно отнести скорости при
определенном типе дорожного покрытия, которые используются при техникоэкономических расчетах. К нормируемым скоростям можно также отнести скорость сообщения общественного транспорта, используемая для расчетов по организации работа этого вида транспорта. Величина скорости сообщения нормируется.
Время в пути - продолжительность движения по рассматриваемому маршруту (дороге) без учета остановок в пути, с учетом только задержек, вызванных наличной других автомобилей и остановками на перекрестках; измеряется
в часах или минутах.
Надежность автомобильной дороги - обеспечение движения одиночных
автомобилей с расчетной скоростью, а потока автомобилей не менее, чем со
средней скоростью, соответствующей категории дороги, и с сохранением технико-экономических показателей в заданных пределах в течение установленных сроков службы. Такие среднегодовые скорости по величине ниже расчетных скоростей.
В соответствии с теорией надежности при нерезервированных системах,
какой является автомобильная дорога с одной проезжей частью, надежность
дороги в целом оценивается надежностью ее составных элементов (дорожной
одежды и покрытия искусственных сооружений, земляного полотна, геометрических элементов). В настоящее время с позиций теории надежности наиболее
целесообразно выполнять работы по усилению дорожной одежды и повышению пропускной способности стадийно.
Дорога, имеющая несколько полос движения, представляет собой резервируемую систему, при которой исключается полный отказ, так как можно переключить движение на действующую проезжую часть.
Проезжаемость дорог - возможность движения по дороге с заданной скоростью в различные периоды года.
Ровность дорожного покрытия - показатель состояния поверхности покрытия дороги.
Сцепные качества дорожного покрытия - показатель, характеризующий
сцепление шины колеса с покрытием.
Работоспособность дорожной одежды – эксплуатационный показатель дороги, характеризующий сопротивление покрытий износу с деформацией под
действием движения.
13
Наряду с перечисленными характеристиками важным является общее количество дорожно-транспортных происшествий, а также количество убитых и
раненых, показывающее уровень обеспечения безопасности движения.
Часто используется показатель относительного количества дорожных происшествий, выражаемый в количестве происшествий на 1 млн. прошедших автомобилей. Этот показатель позволяет оценивать опасность отдельных участков дорог.
2.1.3 Подвижной состав автомобильных дорог
Автомобильная дорога предназначена для движения автомобильных
транспортных средств. Поэтому все элементы дороги должны обеспечивать
безопасное и эффективное движение этих транспортных средств.
Дороги не проектируют на движение таких транспортных средств и машин, как тракторы, сельскохозяйственные машины, негабаритные автопоезда и
автопоезда для перевозки специальных негабаритных грузов. Для обеспечения
проезда таких машин и транспортных средств выбираются специальные маршруты и время движения, когда их влияние на поток автомобилей и на конструкцию дороги незначительно. Примером организации таких проездов является
перевозка зеркала самого большого в мире телескопа в обсерваторию в станице Зеленчукской, или перевозка негабаритных конструкций химических комбинатов.
Учитывая, что автомобильные дороги предназначены только для движения
автомобилей, элементы продольного профиля, плана, пересечений в одном и
разных уровнях проектируют с учетом общих габаритов автомобилей и их динамических и тормозных возможностей. Дорожную одежду проектируют на
расчетную весовую нагрузку от грузового автомобиля.
По автомобильным дорогам движутся разные типы грузовых и легковых
автомобилей. Поэтому элементы дорог проектируют или на наиболее характерный в транспортном потоке автомобиль, или на движение расчетного автомобиля.
При проектировании дорог и их реконструкции рекомендуют в качестве
расчетного грузового автомобиля ЗИЛ-130, расчетного легкового автомобиля ГА3-24.
Для предупреждения несоответствия между элементами автомобильных
дорог и конструкцией автомобилей жестко нормируются требования к габаритам и весу автомобилей. В России установлен общесоюзный стандарт, в котором нормированы максимально возможные габаритные размеры грузовых автомобилей и вес этих автомобилей. Эти требования особенно важны в последние годы, когда на дорогах России появилось много автопоездов и автомобилей
большой грузоподъемности.
В соответствии с ГОСТ 9314-59 установлены две группы автомобилей: А и
Б. Автомобили группы А имеют предельную нагрузку на одиночную ось 10 т.,
14
при двух спаренных осях - 16т. Автомобили группы Б имеют, соответственно,
максимальные нагрузки 6 и 10 т.
Таким образом, в России максимальная нагрузка принята 10 т, в других
странах наибольшая осевая нагрузка установлена в пределах 8-13 т.
ГОСТ 9314-59 предусматривает возможность движения по дорогам высших технических категорий (I и П категории) автомобилей группы А. Дорожные одежды этих дорог проектируют на нагрузку от автомобилей этой группы.
Дорожные одежды автомобильных дорог остальных технических категорий
рассчитывают на нагрузку от автомобилей группы Б.
Среднее удельное давление колес автомобилей группы А на поверхность
дороги не превышает 6,5 кг/см2., группы Б – 5,5 кг/см2.
Так как не все дороги приспособлены для пропуска тяжёлых автомобилей,
на дорогах низкой категорий ограничивают движение большегрузных автомобилей. Такое ограничение чаще всего вводится в весенний период, когда снижается прочность дорожной одежды.
Габаритные предельные размеры грузовых автомобилей нормируются
ГОСТ 9314-59 следующими: высота автомобиля - 3,8 м, ширина - 2,5 метра
(рис. 2.1). Нарушение габаритных размеров существенно нарушает условия
движения по дороге и может привести к разрушению дорожных конструкций и
дорожно-транспортным происшествиям.
Опыт эксплуатации Московской кольцевой автомобильной дороги показал необходимость обеспечения габарита по высоте не менее 5 м.
С отрицательным влиянием нарушения габаритов автомобилей столкнулись дорожники США, когда автомобильные фирмы в погоне за прибылью
стали создавать полуспортивные легковые автомобили, имеющее низкое положение глаз водителя. Это привело к увеличению количества дорожных происшествий со смертельным исходом. В пределах вертикальных кривых из-за
резкого снижения расстояния видимости.
Необходимость ограничения длины автопоездов вызвана необходимостью
обеспечения безопасности движения.
При проектировании мостов через реки и путепроводов через железные и
автомобильные дороги принимают более высокие расчетные весовые нагрузки,
обеспечивающие возможность пропуска одиночных транспортных средств
большой грузоподъемности.
Для обеспечения и поддержания высокого транспортно-эксплуатационного
состояния автомобильных дорог необходимо весьма детально учитывать тип
автомобилей, преобладающих в транспортном потоке.
Для расчета мостов принимается нормированная нагрузка – условная колонна автомобилей и одиночной гусеничной подвозки, размеры и вес которых
выбирают с учетом перспективы развития автомобильных транспортных
средств (рис. 2.2).
Расчетная колонна автомобилей состоит из ряда следующих друг за другом на одинаковом расстоянии нормальных автомобилей, среди которых имеется одни утяжеленный автомобиль.
15
При сдаче моста в эксплуатацию проводится испытание моста на устойчивость его конструкций под действием нормативной нагрузки. Для этого большегрузные автомобили загружают песком и устанавливают на мосту, одновременно измеряя деформацию конструкции моста.
Рис. 2.1. Габаритные предельные размеры автомобилей и автопоездов,
допускаемых для движения по дорогам России:
а и б – грузовые автомобили
в – двухосный седельный тягач с полуприцепом
г – трехосный тягач с двухосным прицепом
д – трехосный тягач с двумя двухосными прицепами
Рис. 2.2. Схема движения автомобилей для расчета мостов
16
2.2. Воздействие автомобиля на дорогу
2.2.1. Особенность взаимодействия дороги и автомобиля
Особенность взаимодействия дороги и автомобиля заключается в непрерывном пространственном движении автомобиля, как поступательном, так и
вращательном.
При движении автомобиля по дороге за счет движения возникают динамические воздействия (действуют вертикальные силы, вызывающие деформацию
дорожного покрытия). При разгоне и торможении автомобиля действуют касательные усилия, в зоне контакта шины колеса с покрытием, вызывающие относительное смешение верхних слоев дорожного покрытия и появление гребенки.
Особенно сложным является движение автомобиля на подходах к кривым
в плане и в пределах самих кривых, где автомобиль совершает вращательное
движение вокруг его вертикальной оси. На этих участках возникают боковые
силы, действующие как на автомобиль, так и на верхний слой дорожного покрытия. Эти силы оказывают большое влияние на устойчивость автомобиля.
Поэтому эти участки дорог проектируют, в первую очередь, из условия обеспечения устойчивого движения автомобиля, предупреждая его опрокидывание.
Таким образом, при движении автомобиля по дороге действует система
сил, различных по направлению, величине и амплитуде колебания автомобиля.
Задачей проектировщиков-дорожников является обеспечение плавности
движения автомобилей по автомобильной дороге как пространственной кривой, предупреждение необходимости резкого изменения траектории движения.
Для этого стремятся к проектированию плана трассы дороги из сплошных
переходных кривых или обязательно устраивают переходные кривые на подходе к круговым кривым. Применение таких кривых позволяет избежать резких
изменений траектории движения автомобилей и действующих на покрытие
усилий, возникавших в этот момент.
Применение виража, т.е. односкатного поперечного профиля проезжей
части, позволяет не только предупредить опрокидывание автомобиля, но и так
распределить усилия в зоне контакта шины колеса с покрытием, что исключаются большие по величине касательные силы, отрицательно влияющие на дорожную одежду.
При проектировании вертикальных вогнутых кривых особое внимание обращается на предупреждение появления больших по величине центробежных
вертикальных усилий, оказывающих отрицательное воздействие, как на подвеску автомобиля, так и на дорожную одежду. Такие требования предъявляются к вертикальным кривым, в первую очередь на дорогах низких категорий.
Траектория и скоростной режим автомобиля во многом зависят от того,
насколько детально учтены элементы автомобильных дорог и психофизиологические характеристики водителя при проектировании. Если водитель не имеет затруднений в оценке направления дороги, то он правильно выбирает траектории движения на проезжей части. Ошибки в поведении действий водителя
17
приводят к тому, что автомобили заезжают на обочину, этим самым разрушают
кромку проезжей части, обочину и само дорожное покрытие. Задачей дорожников-эксплуатационников является поддержание высокой ровности дорожного
покрытия, позволяющей снизить отрицательное воздействие автомобиля на покрытие. Наличие неровностей вызывает вредные для человека и покрытия дороги колебания автомобиля. Неожиданный наезд автомобиля с большой скоростью на неровность приводят как к разрушению покрытия, так и к поломке
конструктивных элементов автомобиля. Поэтому для исключения таких воздействий на дорогу необходимо тщательно контролировать ровность и состояние поверхности дорожного покрытия. Особенно ухудшается нормальное
взаимодействие колеса с покрытием при наличии водяной пленки на поверхности дорожного покрытия. Ухудшается сцепление шины колеса автомобиля с
покрытием, а при высоких скоростях (более 80 км/ч) происходит так называемое явление аквапланирования, заключающееся в поднятии передних колес
автомобиля за счет действия водяного клина, и потеря управляемости автомобиля. Это малоизученное явление имеет место в зоне контакта шины колеса с
покрытием.
Все это говорит о важности обеспечения своевременного отвода воды с
проезжей части, и в первую очередь из зоны контакта шины колеса автомобиля
с дорожным покрытием. Появление большегрузных автомобилей, имеющих
большие шины, привело к неприятному для водителей легковых автомобилей
явлению при движении по влажному покрытию - возникновению водяного облака. Для предупреждения появления вокруг грузового автомобиля водяного
облака устраивают, так называемый дренаж-асфальт-покрытие, в которое уходит часть воды из зоны контакта шины колеса с покрытием. Такое покрытие в
первую очередь должно устраиваться на опасных участках дороги.
Несомненно, что воздействие автомобиля на дорожные сооружения усиливаются при неблагоприятных погодных условиях и плохом обеспечении отвода
воды от дороги и ее сооружений, существенно усиливается износ дорожного
покрытия и дорожной одежды в целом.
2.2.2 Силы, действующие от колеса автомобиля на дорожную
конструкцию
При движении автомобиля по дороге в зоне контакта шины колеса с дорожным покрытием возникают динамические вертикальные, продольные и
поперечные касательные силы, величина которых меняется в зависимости от
типа автомобиля и шины колеса. На величину этих сил оказывает влияние
большое количество факторов: давление в шине, нагрузка, погодно – климатические условия и др.
Колесо может находиться или в состоянии покоя или в движении. При
стоящем колесе на него действует только одна сила – масса автомобиля, приходящаяся на это колесо G. Особенностью автомобильного колеса является его
эластичность. Под действием вертикальной силы колесо деформируется и по18
является площадь контакта (рис 2.3а). В этом мосте радиус колеса меньше, чем
в других частях колеса, не соприкасающихся с покрытием.
Площадь следа колеса S меняется в пределах от 250 см2 до 1000 см2. Величина S для одного и того же автомобиля меняется в зависимости от нагрузки
на колесо, так как
S=
(2.1)
G
p
где G - масса автомобиля, приходящаяся на колесо;
р - удельное давление, кг/см2.
Величина (р) в соответствии с ГОСТ 9314-59 не должна превышать 5,5
кг/см2 на дорогах 1-2 технических категорий и 6,5 кг/см2 на дорогах 3-4 технических категорий.
Различают площадь отпечатки по контуру в форме эллипса (рис 2.3а.) и по
выступам рисунка протектора. При определении среднего удельного давления
в расчете принимают площадь отпечатка по выступам протектора. При расчете
дорожной одежды для вычисления (р) условно принимает площадь отпечатка в
виде круга диаметром (D) (рис. 2.3а), равновеликую площади эллипса. Диаметр такого круга определяют по формуле:
D = 1,13 ⋅
G
p
(2.2)
Рис. 2.3 Схема сил, действующих на покрытие дороги:
а - при стоящем колесе; б - ведущее колесо; в - ведомое колесо
19
В большинстве автомобилей имеются ведущие и ведомые колеса. К ведущим колесам подается крутящий момент мк от двигателя автомобиля. На ведомое колесо действует только сила тяги Р« . Крутящий момент Мк на колесе
определяют по формуле
М
К
=
М
дв
⋅ n К ⋅ n r ⋅η
(2.3)
где Мдв- крутящий момент на коленчатом валу двигателя;
nк - передаточное число коробке передач;
пг - передаточное число главной передачи;
η - коэффициент полезного действия силовой передачи.
Действие крутящего момента (Мк) вызывает появление в зоне контакта окружающей силы (Рк), направленной в сторону обратную движению (рис. 2.3, б).
Сила (Рк) вызывает горизонтальную силу реакции Т = РК, представляющую
собой силу трения в плоскости контакта колеса с покрытием.
При действии вертикальной силы (Gк) возникает сила реакции (R), которая
располагается на расстоянии (а) впереди (GK) по ходу движения автомобиля.
Величина GK составляет:
для грузовых автомобилей: GK=0,65G +0.7G;
для легковых автомобилей GK = 0,5 G +0.55G,
где G - общая масса автомобиля.
На ведомое колесо (рис.2.3.в) действует сила тяги (Рк). Горизонтальная реакция Т = Рн направлена в сторону противоположную движению. Вертикальная
сила реакции (R) так же, как и в случае ведущего колеса, смещена по ходу движения.
Величина крутящего момента (Мк) может быть определена выражением:
М
К
= PК ⋅ r К
(2.5)
где Рк - окружная сила;
rк - радиус качения пневматического колеса.
Величина rк определяет по формуле:
r
К
= λ ⋅r
(2.6)
где r - радиус недеформированного колеса;
λ- коэффициент уменьшения радиуса колеса в зависимости от жесткости
шины (λ = 0,93 + 0,96).
Таким образом, для ведущего колеса величина окружной силы равна
М
P =
r
(2.7)
К
К
К
20
Сила Т представляет собой силу трения (сцепления) колеса с поверхностью дороги. Точка 0 представляет собой мгновенный центр скоростей.
М К = TК + Ra
Можно записать: R = G К
,
МК
a
− R⋅
rК
rК
откуда
TК =
Так как
МК
= PК
rК
Обозначим
отсюда
, то
a
= f
rК
T = PК − GК ⋅
, GК ⋅
a
rК
a
= GК ⋅ f = Pf
rК
T = PК − Pf
(2.8)
В случае ведомого колеса будем иметь
GК = R
T = PК
Отсюда PК = R ⋅
a
rК
Ra = PК − rК
R = GК
(рис. 2.3, в)
a
= f
rК
GК ⋅ f = PК
PК = Pf
(2.9)
Сила Рf представляет собой силу сопротивления качению, а f – коэффициент сопротивления качению. Сопротивление качению зависит от скорости
движения и от эластичности шин.
Величина коэффициента сопротивления качения возрастает с ростом скорости, так как кинетическая энергия колеса при наездах на неровности прямо
пропорциональна квадрату скорости качения. Практически величина f остается
постоянной при скорости до 50 км/ч и соответствует приведенным ниже величинам к зависимости от типа покрытия:
Цементобетонное и асфальтобетонное покрытие
Щебеночное покрытие, необработанное вяжущим
Ровная и сухая грунтовая дорога
0,01-0,02
0,03-0,04
0,03-0,06
При скоростях более 50 км/ч величина f определяется по формуле:
f = f 0 [1 + 0,01(V − 50)]
где V – скорость, км/ч;
f0 – коэффициент сопротивления качению при скорости до 50 км/ч;
f – то же при 50< V <150 км/ч;
Движение автомобиля возможно при Т > Рт, величина Т достигает наибольшей величины, когда
Тmax = φGсц,
21
где Gсц - нагрузка на ведущее колесо;
φ – коэффициент сцепления
Коэффициент сцепления φ – это отношение максимального значения силы
тяги на ободе колеса к сцепной массе автомобиля.
Различают следующие величины коэффициентов сцепления (рис. 2.2):
φ – при движении в плоскости качения без скольжения и буксования
φ 1 - при движении в плоскости качения при скольжении и буксовании
φ 2 – при боковом заносе
Между этими коэффициентами сцепления имеются следующие зависимости:
Ук – поперечная сила
Рк – сила тяги
Формулы
R = GÓ
ϕ 2 = ϕ12 + ϕ 22
R = PК2 + У К2
Отсюда
G К2 ⋅ ϕ 2 = G К2 ⋅ ϕ12 + G К2 ⋅ ϕ 22
ϕ 2 = ϕ 2 − ϕ12
(2.12)
Результаты исследования показывают следующие количественные
взаимосвязи между ϕ ϕ1 ϕ 2 :
ϕ1 = 0,7ϕ ÷ 0,8ϕ
ϕ 2 = 0,85ϕ1 ÷ 0,9ϕ1
или
ϕ 2 = 0,6ϕ ÷ 0,7ϕ
Величина φ зависит от типа и состояния покрытия (табл. 2.3), скорости,
температуры и других факторов.
Таблица 2.3
Коэффициент сцепления в зависимости от состояния покрытия
Состояние покрытия
Сухое, чистое
Сухое, чистое
Влажное, грязное
Обледенелое
Условия движения
Особо благоприятные
Нормальное
Неблагоприятные
Особо неблагоприятные
Ф
0,7
0,5
0,3
0,1-0,2
При торможении колеса автомобиля возникают иногда большие по величине касательные усилия (рис. 2.4).
Величина тормозной силы составляет:
PT = GT ⋅ ϕ 2
(2.13)
22
Рис. 2.4. Силы, действующие на покрытие при движении
по криволинейным участкам дорог
Рис. 2.5. Силы, действующие на покрытии дорог при торможении:
GT - масса автомобиля, приходящаяся на тормозящие колеса;
φ - коэффициент сцепления.
Боковые касательные силы возникают при движении по криволинейным
участкам дорог, при обгонах, боковом заносе, при сильном поперечном ветре,
при наличии большого поперечного уклона проезжей части.
Действие касательных сил в зоне контакта шины колеса с покрытием приводит
к истиранию и деформации покрытия и истиранию шины.
2.2.3. Прочность дорожной одежды
При эксплуатации дорожной одежды основным показателем ее дорожных
качеств является прочность. Прочность дорожной одежды является наиболее
важным показателем, который необходимо регулярно оценивать в течение всего срока службы дорожной одежды.
Характерно, что в начальный период службы, деформация дорожной одежды незначительна, а затем происходит резкое нарушение устойчивости.
23
Прочность дорожной одежды зависит от сопротивляемости подлежащего
грунта сжатию. Дорожная одежда должна распределять действующую на нее
нагрузку от колеса автомобиля по возможности на большую площадь и предупреждать проникновение воды, которая значительно ослабляет прочность
грунтового основания.
Возможны три случая деформации дорожного покрытия в зависимости от
величины прикладываемой нагрузки.
Если нагрузка не велика, а слой дорожной одежды и земляного полотна
хорошо уплотнены, то дорожная одежда не разрушается, и имеют место только
упругие деформации, т.е. дорожная одежда под действием нагрузки прогибается и после проезда автомобиля возвращается в прежнее положение.
При большей величине нагрузки или при временном снижении прочности
грунтов основания в весенний или осенний периоды возникают постепенно накапливающиеся малые пластические деформации. В случае, если их суммарная
величина за период ослабленного состояния дорожной одежды превысит некоторые предельные значения, дорожная одежда разрушается. Прочность одежды
зависит от предельно допустимой величины прогиба и от количества приложений нагрузки за период ослабления дорожной одежды.
При очень больших нагрузках или при значительном ослаблении прочности грунта вначале замедленно накапливаются осадки, которые в дальнейшем
быстро возрастают, и происходит полное разрушение дорожной одежды.
На рис. 2.6 показаны виды деформаций дорожных одежд и процессы их
вызывающие, протекающие или одновременно, или последовательно.
При действии давления от колеса основание дорожной одежды сжимается
в пределах активной зоны (зоны, в которой имеет место перемещение грунта) и
происходит прогиб дорожной одежды по некоторой криволинейной поверхности с образованием так называемой «чаши прогиба» (рис 2.6.). При очень
большой величине чаши прогиба может произойти полное разрушение дорожной одежды с проломом ее слоев.
Устойчивость грунтового основания зависят от величины удельного давления, зависящего от площади, на которую распределяется нагрузка. Эта площадь зависит от толщины дорожной одежды. В весенний или осенний период,
когда вследствие большого переувлажнения снижается прочность грунта, существующая толщина дорожной одежды в этот период не обеспечивает безопасное удельное давление. Поэтому при проезде очень тяжелых автомобилей
могут возникнуть проломы дорожной одежды. В связи с этим в этот период в
течение двух-трех наиболее неблагоприятных недель закрывают движение тяжелых автомобилей.
При действии нагрузки происходит сжатие (2) и доуплотнение дорожной
одежды, а в нижней части дорожной одежды – растяжение (3), рис. 2.6. При
превышении предельных величин прочности материалов верхних и нижних
слоев дорожной образуются трещины.
По периметру зоны контакта шины колеса с покрытием действуют срезывающие напряжения (4), которые могут приводить при тонкой дорожной одеж24
де и ослабленном основании, к пролому дорожной одежды или выкалыванию
отдельных ее частей.
В нижних слоях дорожных одежд из малосвязных, несвязных материалов
и в грунтовых основаниях могут возникать необратимые деформации (так называемые пластические течения), развитие которых приводят к накоплению
деформаций дорожной одежды и её разрушению. Увеличение вероятности появления перечисленных деформаций связано с одновременным действием нагрузки от колеса автомобиля и климатических факторов (влажности и температуры).
Рис. 2.6. Виды деформаций дорожной одежды:
1 – осадки, 2 – сжатие, 3 – растяжение, 4 – срез, 5 – передача давления на грунт,
6 – уплотнение грунта, 7 –направления сжатия грунта, 8 – выпирание, 9 – трещины,
10 – растяжение, 11 – чаша прогиба
При эксплуатации автомобильных дорог все перечисленные деформации
протекают, скрыто, и трудно предвидеть их развитие. Поэтому необходимо
проводить профилактический контроль на прочность дорожной одежды в неблагоприятные периоды года с целью разработки мероприятий по предупреждению разрушения.
Прочность дорожной одежды характеризуют модулем длительной упругости Еу , который вычисляют по формуле
Eу =
p⋅D
ly
(2.14)
где р – удельное давление на покрытие от колеса автомобиля;
lу – относительная упругая деформация (прогиб) – рис.2.5.а.
D – диаметр площади круга, равновеликого площади контакта с покрытием
(рис. 2.1, а).
Величина рD – постоянная для расчетного автомобиля, поэтому для определения величины Еу и оценки по ее величине прочности дорожной одежды
достаточно определить прогиб lу. Наиболее простым прибором, применяемым
для определения этой величины, является прогибомер МАДИ – ЦНИД Гушосдора (рис. 2.7, а).
25
Нагрузка создается от колеса расчетного грузового автомобиля, например,
МАЗ-500. Измерение прогиба lу осуществляется путем установки иглы прибора
в центре (под осью) между спаренными колесами расчетного грузового автомобиля. Предварительно с помощью переносных весов определяют вес автомобиля.
Для измерения величины прогиба французскими дорожниками создан
прибор, позволяющий непрерывно измерять величину прогиба без установки
грузового автомобиля- лаборатории с расчетной нагрузкой. Лаборатория подобной конструкции создана в Харьковском автомобильно-дорожном институте.
Кроме того, применяются также установка динамического нагружения, которая позволяет фиксировать чашу прогиба при действии динамической нагрузки. Работа прибора основана на сбрасывании груза (обычно весом 100 кг) с
заданной высоты с одновременным измерением деформации. Предельно допускаемые величины прогибов приведены в таблице 2.4.
Рис. 2.7. Схемы приборов для измерения прогиба дорожной одежды:
а) прогибомер МАДИ ЦНИЛ Гушосдора;
б) прибор динамического нагружения;
1 – вращающийся рычаг, 2 – неподвижная часть, 3- ось вращения, 4 – мессура для измерения
величины прогиба, 5 – виброграф для измерения прогиба, 6 – штамп, 7 – падающий груз,
8- пружина
Таблица 2.4
Предельно допускаемые величины прогибов
Интенсивность (авт/сут), приведенная к расчетному автомобилю и нагрузке 10т
100
200
500
1000
2000
5000
10000
26
Величина прогиба дорожных покрытий,
мм
капитальных облегченных переходных
1,15
1,45
1,85
1,03
1,27
1,68
0,92
1,10
0,85
0,78
0,73
0,69
-
При разработке мероприятий по усилению дорожной одежды на основе
прогнозируемых интенсивности и составе движения определяют требуемый
модуль упругости, при котором будет обеспечена достаточная прочность дорожной одежды.
2.2.4. Виды деформаций покрытия и разрушений дорожной одежды от
автомобилей и погодно-климатических условий
При проектировании дорожной одежда размеры каждого слоя выбирают с
учетом местных материалов, возможных нагрузок и климатических условий
проложения дороги. Все расчеты делаются на средние условия, поэтому возможны отклонения от расчетных условий, приводящие к деформации и разрушениям дорожной одежды.
На рис. 2.8 приведены основные факторы, влияющие на разрушение дорожных одежд. Как видно из схемы, разрушения могут быть вызваны низким
качеством выполнения работ, недоучетом гидрогеологических условий, применением материалов низкого качества с недоучетом их морозостойкости.
Большое значение в обеспечении устойчивости дорожной одежды имеет
своевременный ремонт разрушенных участков дорожного покрытия. Появление остаточных (необратимых) деформаций, своевременно не ликвидированных, приводит к значительным разрушениям, как под действием движения автомобилей, так и при влиянии погодно-климатических факторов.
Основными видами деформаций и разрушения дорожной одежды являются
следующие:
- Деформации и разрушения, вызванные пучинами, появляющимися в весенний период при оттаивании грунта земляного полотна на участках с неблагоприятными условиями водоотвода и защиты земляного полотна от температурных воздействий.
Причинами такого разрушения могут быть ошибки в оценке перспективной интенсивности движения и нагрузок; некачественные материалы и их неоднородность, плохое уплотнение земляного полотна и дорожной одежды.
- Потеря прочности дорожной одежды, вызванные непрерывным воздействием колес автомобилей и природно-климатических факторов. На быструю потерю прочности большое влияние оказывает ошибки, допущенные при проектировании, строительстве и эксплуатации дорожных одежд, а также температурная деформация.
- Просадки нежестких дорожных одежд в виде впадин, возникающие в результате местных просадок недоуплотненного грунта иди слоев дорожной
одежды. Особенно часто этот вид деформации появляется на въездах на мост,
местах прокладки под существующими дорогами трубопроводов.
- Сквозные трещины характерны для цементобетонных покрытий, когда
под ними образуются просадки. Трещины появляются чаще всего в местах
просадок земляного полотна и связаны с несвоевременным ремонтом.
27
- Проломы - разрушения дорожной одежды в виде длинных прорезей по
полосам наката колес. Эти разрушения характерны для дорожных одежд переходного типа при проходе очень тяжелых нагрузок и снижении несущей способности основания дорожной одежды.
Разрушению всей конструкции дорожной одежды предшествует деформация и разрушение дорожных покрытий - поверхности, по которой движется
колесо автомобиля.
Покрытие является самой верхней частью дорожной одежды, на которую
непосредственно действуют колеса автомобилей и погодно - климатические
факторы. Основными видами разрушений дорожного покрытия являются следующие деформации:
- Износ (истирание), представляющий уменьшение толщины покрытия за счет
потери им материала в процессе эксплуатации под действием колес и погодных
факторов. Износ происходит по всей поверхности покрытия, но больше всего
на полосах наката, где проходят колеса автомобилей. Для усовершенствованных покрытий износ измеряют в (мм) уменьшения толщины верхнего слоя покрытия, а для покрытий переходного и простейшего типа – также и в объеме
потери материала, м3/км.
- Шелушение - обнажение поверхности покрытия за счет отделения тонких поверхностных пленок и чешуек материала покрытия, разрушенного под воздействием воды и мороза.
Такие разрушения в основном происходят при частом замораживании и оттаивании покрытия. Большое влияние на появление шелушения оказывает соль,
которую применяют для предупреждения гололеда.
- Выкрашивание - разрушение покрытия за счет потери им отдельных зерен
гравийного или щебеночного материала. Такое разрушение происходит во всех
типах покрытий за счет потери связи между зернами материала. Причиной выкрашивания может быть плохое перемешивание материала и укладка в дождливую или холодную погоду
- Отламывание кромок - разрушение покрытий (особенно нежестких) в местах
сопряжения их с обочинами при переезде тяжелых автомобилей через кромку.
Обломанные кромки проезжей части могут быть причиной дорожнотранспортных происшествий.
- Волны - деформация асфальтобетонных покрытий, обладающих эластичностью. Волны появляются под действием касательных сил в зоне контакта шина
колеса с покрытием.
- Гребенка, - разрушение гравийных и щебеночных покрытий под действием
движения тяжелых грузовых автомобилей. Гребенка представляет собой частое
повторение выступов и впадин.
- Сдвиги - деформации, которые происходят при действии касательных сил от
колес автомобиля. Сдвиги являются причиной отсутствия связи верхнего слоя
покрытия с нижним слоем.
- Вмятины - углубления в пластичных покрытиях, появляющиеся при прохождении по ним гусеничных машин или автомобилей в жаркую погоду.
28
- Трещины обычно вызываются внезапными температурными изменениями.
- Сетка трещин появляется на покрытии как результат недостаточной прочности основания или покрытия.
- Колеи образуются на щебеночных или гравийных покрытиях при узкой проезжей части в результате многократного прохода автомобилей по одной полосе.
- Выбоины - углубления со сравнительно крутыми краями, образовавшиеся за
счет местного разрушения материала покрытия. Причиной выбоин является,
как правило, плохое качество строительных работ.
Рис. 2.8. Основные факторы, вызывающие деформации и разрушение дорожных одежд
2.3.
Влияние дорожного покрытия на транспортные качества дороги
2.3.1 Проезжаемость и надежность автомобильных дорог
Под проезжаемостью автомобильной дороги понимают возможность проезда по дороге с заданной скоростью в различные периоды года.
Условия проезда существенно меняются в течение года для одной и той же
дороги. Дороги высших технических категорий должны обеспечивать круглогодичную проезжаемость. На дорогах I технической категория благодаря оперативному содержанию дороги практически одинаковые условия проезда, как в
летний, так и в осеннее - зимний период. Скорости практически не меняются.
По этим дорогам возможен проезд всех типов автомобилей, выпускаемых отечественной автомобильной промышленностью. Ограничения проезжаемости
могут быть только для специальных транспортных средств, имеющих большую
массу, так как толщина дорожной одежды и конструкция искусственных сооружений не рассчитаны на пропуск таких нагрузок. В этом случае следует говорить о проезжаемости дороги для данного типа транспортного средства.
Дороги более низких категорий имеют ограниченную проезжаемость для
разных типов автомобилей. Наличие крутого подъема не влияет на проезжае29
мость по дороге легкового автомобиля, но оказывает большое влияние на движение тяжелого грузового автомобиля. Проезжаемость дороги при наличии
кривых малых радиусов в плане зависит от габаритов автомобилей. Могут возникнуть ситуации, при которых для проезда крупногабаритного автомобиля
необходимо осуществление специальных мероприятий по уширению проезжей
части.
На некоторых дорогах могут иметь место случаи полного отсутствия проезжаемости вследствие временного затопления в весенний период, заноса снегом зимой. Характерным случаем отсутствия проезжаемости для отдельных
видов транспорта является период появления на некоторых дорогах низких категорий пучин.
Решающее влияние на проезжаемость дорог оказывают погодно – климатические условия. Так, например, появление гололеда приводит к резкому
снижению проезжаемости дороги часто на длительные периоды.
Наиболее существенное влияние оказывают погодные условия на проезжаемость грунтовых дорог. В сухое время года эти дороги имеют хорошую
проезжаемость, однако в весенний и осенний периоды года такие дороги становятся практически непроезжаемыми для обычных автомобилей. На условия
проезжаемости таких дорог влияют типы грунтов.
Таким образом, на проезжаемость автомобильных дорог оказывают влияние следующие факторы: состояние и прочность дорожной одежды, состояние
проезжей части и системы водоотвода, погодные и климатические условия.
Опыт эксплуатации дорог показывает, что с экономической точки зрения
имеет смысл закрывать движение на отдельных дорогах низких технических
категорий. Этот способ снижения стоимости строительства дорог широко используется дорожниками Индии. Вместо водопропускных труб строят лотки,
обеспечивающие пропуск воды в период паводка. Большую часть года эти лотки проезжаемы, так как реки полностью пересыхают.
Близким по значению к понятию о проезжаемости автомобильных дорог
является понятие надежности автомобильных дорог. При этом можно говорить
о надежности отдельных элементов дороги: дорожной одежды, геометрических
элементов, искусственных сооружений.
В настоящее время наиболее детально вопросы надежности разработаны
для дорожных одежд. Основой этого подхода является учет случайных изменений состояния дорожной одежды. Под надежностью дорожной одежды понимают вероятность безотказной ее работы в течение определенного периода
времени. Надежность тесно связана с понятием отказа, под которым понимают
событие, характеризующее потерю работоспособности или выход из строя элемента какой-либо системы. Для случая дорожной одежды под понятием отказ
понимают снижение расчетной прочности за период менее предусмотренного
расчетом и, вообще, событие, при котором нарушается возможность транспортного потока выполнить определенную удельную работу (работу в т км за
час или сутки). При отказе дорожной одежды ухудшается ровность, сцепные
качества, прочность.
30
Учитывая определеннее стадии в появлении отказов работоспособности
дорожной одежды, мероприятия по улучшению состояния дорожных одежд
следует выполнять также стадийно. Понятие о надежности может быть применено и к таким элементам дороги, как поперечный профиль и геометрические
элементы. В этом случае под отказом следует понимать снижение пропускной
способности ниже расчетных значений, при которых имеет место неэкономичная удельная работа и провозная способность. То же самое относится и к средствам организация движения. Учёт показателей проезжаемости и надежности
автомобильных дорог позволяет дать более полную характеристику транспортно-эксплуатационного состояния дороги.
2.3.2. Влияние ровности покрытия на аварийность и режим движения
автомобилей
Ровность является одним из основных показателей, характеризующих
удобство движения по автомобильной дороге и оказывающих решающее влияние на скорость движения и транспортную работу дороги в целом.
Плохое состояние покрытия дороги значительно ухудшает условия движения, появляются вредные для водителя и автомобиля вибрации. Также существенно усложняются условия работы водителя, так как он длительное время
должен следить за состоянием проезжей части, часто изменять траекторию
движения, тормозить и разгоняться. Все это отвлекает его внимание от других
важных, с точки зрения безопасности движения, элементов дороги и автомобилей. Поэтому ухудшение ровности приводят к повышению аварийности (рис.
2.9). Величину ровности измеряют при строительстве и эксплуатации с помощью рейки длиной 3 м. Максимальная величина просвета под такой рейкой допускается не более 5 мм. Наиболее распространенный прибор для измерения
ровности - толчкомер, впервые предложенный в 30-х годах проф. А. К. Бируля.
Этот прибор состоит (рис. 2.10) из установленной в кузове автомобиля храповой муфты (I), который соединен с задним мостом (б) автомобиля гибким
тросом (2). Этот трос двумя витками намотан на барабан (3), жестко соединенный с храповой муфтой. Конец троса через пружину (4) прикреплен к станине
прибора. При сжатии рессор и при колебаниях кузова автомобиля натянутый
трос проворачивает барабан и храповую муфту. Поворот храповой муфты передается счетному механизму (5). Имеются большое разнообразие приборов
разработанных МАДИ, ХАДИ, Союздорнии, СибАДИ и т.д., т.е. в лабораториях автодорожных институтов и университетов. В Союздорнии разработан быстроходный ровномер, позволяющий записывать продольный профиль на
принципе ультразвукового эхолота. Этот прибор очень труден в эксплуатации,
из-за чрезмерной чувствительности.
На рис. 2.9 приведены результаты измерений скоростей, проведенные
Ю. В. Слободчиковым при различной ровности покрытия. Характерным является снижение скорости всех типов автомобилей по мере ухудшения ровности.
31
Эту зависимость с достаточной точностью можно описать уравнениями: для
легковых автомобилей
V = 70,0 - 0,016S
(3.2)
при 5 < S < 8000
для грузовых автомобилей
V = 55,0 - 0,023S
(3.3)
при 5 < S < 8000.
В уравнениях ( 3.2 ) и ( 3.3 ) S - показания толчкомера в см/км.
Исследования, проведенные в Белдорнии А.Н.Нечаевым, позволили получить следующие зависимости скорости движения от ровности:
дорога I категории
V = 120 Кр -0,474
(3.4)
-0,469
дороги П категории
V = 100 Кр
(3.5)
-0,463
дороги Ш категории V = 80 Кр
(3.6)
В уравнениях (3.4), (3.5), (3.6) Кр – показатель ровности
Рис. 2.9. Влияние ровности на скорость (1.2.) и аварийность (3):
1 – скорость легковых автомобилей;
2 – скорость грузовых автомобилей
Рис. 2.10. Схема устройства толчкомера:
1 – храповая муфта; 2 – гибкий трос; 3 – барабан; 4 – пружина; 5 – счетный механизм;
6 – задний мост автомобиля
32
Практика показывает, что при очень высокой ровности движения водители склонны к превышению допустимых скоростей движения. Поэтому в настоящее время наряду с решением проблемы обеспечения высокой ровности
покрытия ставится задача разработки методов предупреждения водителей о
превышении допустимой скорости движения. Одним из таких методов является
устройство шумовых и трясущих полос.
На кафедре проектирования дорог МАДИ в 1970 г. впервые в СССР А. Салырходжаевым были проведены опыты снижения скоростей движения на опасных участках дорог путем устройства трясущих полос. Эти полосы представляли собой поперечные полосы поверхностной обработки с крупностью щебня 515 мм и 15-25 мм. При обеспечении видимости средняя скорость автомобиля на
кривой радиусом 75м после установки полос снизилась на км/час.
В АНГЛИИ для резкого снижения скоростей движения на территории парков, подъездах широко применяют специальные возвышающиеся на 5-10 см
поперечные полосы шириной 0,5-1,0 м из асфальтобетона.
Характерно, что по мере ухудшения ровности покрытия вначале снижение
скорости движения приводит к уменьшение числа дорожных происшествий.
Дальнейшее возрастание неровностей затрудняет управлениями автомобилем и
приводит к быстрому возрастающему росту числа дорожно-транспортных происшествий.
Конечным результатом ухудшения ровности покрытий является рост себестоимости автомобильных перевозок. Для дорожных условий Абхазской ССр
себестоимость автомобильных перевозок следующим образом меняется в зависимости от ухудшения ровности покрытий:
Ровность по толчкомеру, см/км
Относительная себестоимость перевозок, %
20
100
100
110
250
127
500
156
1000
227
Ухудшение ровности покрытий, характеризуемое показаниями по толчкомеру S, связано с количеством пропущенных грузов в миллионах брутто-тонн
Q – линейной зависимостью. Для битумоминеральных покрытий она выражается уравнением:
S = 23,5Q + 90, см/км
(3.7)
При продолжении эксплуатации покрытий, для которых показания толчкомера превысили 500 см/км, начинается прогрессирующее ухудшение их ровности и появление выбоин, вплоть до разрушения покрытий.
Для нормирования требований к предельно допустимому снижению ровности покрытия была решена задача нахождения минимума суммарных приведенных расходов автомобильного транспорта на перевозки грузов и дорожного
хозяйства, на ремонты дорожных покрытий. При этом учитывался ежегодный
прирост интенсивности движения, снижение скорости на неровных покрытиях
и ряд других факторов.
33
В результате были установлены дифференцированные требования к предельной величине допустимых показаний по толчкомеру В период эксплуатации дороги (табл.2.5).
В ХАДИ разработаны рекомендации (табл.2.5), позволяющие по показаниям толчкомера оценить состояние дорожного покрытия. Эти рекомендации получены для автомобиля «Волга» ГАЗ-21.
Поддержание ровности дорожного покрытия позволяет существенно снизить расходы, как на ремонт автомобилей, так и на ремонт дорожной одежды.
Таблица 2.5
Предельно допустимые показания по толчкомеру
Интенсивность движения, авт/сут
Асфальтобетонное и цементобетонное покрытия,
(см/км)
Гравийные и щебеночные, обработанные органическими вяжущими материалами, (см/км)
Менее
500
400
5001000
220270
290400
10002000
160220
220290
20003000
130160
180220
Более
3000
130
-
Таблица 2.6
Оценка величин показаний по толчкомеру
Тип покрытия
асфальтобетонное
цементобетонное
Состояние покрытия
Отличное
Хорошее
Удовлетворительное
Неудовлетворительное
Отличное
Хорошее
Удовлетворительное
Неудовлетворительное
Показания толчкомера, см/км, для дорог
1-2 категории
3 категории
Менее 50
Менее 50
50-100
50-150
100-200
150-300
Более 200
Более 300
Менее 50
Менее 50
75-200
50-100
200-300
100-200
Более 300
Более 200
2.3.3 Влияние сцепных качеств и шероховатости покрытия на аварийность и режим движения
Сцепные качества дорожного покрытия являются важнейшей характеристикой транспортного состояния дороги. Недостаточная величина сцепления
шины колеса с покрытием является, как правило, первопричиной дорожнотранспортных происшествий.
Статистика показывает, что вследствие низкой величины коэффициента
сцепления в весенний и осенний периоды происходит до 70% всех происшествий, в летний период – 30%.
На рис. 2.11 показана зависимость относительного количества дорожных
происшествий от величины коэффициента сцепления. Вместе с тем величина
коэффициента сцепления оказывает малозаметное влияние на скорости движения.
34
Рис. 2.11. Влияние величины коэффициента сцепления на аварийность
Так, величина снижения скорости при увлажнении покрытия не превышает
10-12 км/ч. Проведенные в США опыты на участке автомобильной магистрали
показали, что после увлажнения покрытия средние скорости движения снизились незначительно и уменьшились всего на 3-5 км/ч.
Наиболее резкое снижение скорости (на 20 км/ч) наблюдается при появлении гололеда, когда водители особо осторожны.
Для рекомендации водителям безопасных режимов движения, а также для
выявления участков дорог с низкими сцепными качествами необходимо иметь
данные о величине коэффициента сцепления.
Измерения коэффициента сцепления могут выполняться или нормативными (малогабаритными) приборами, или динамометрическими тележками.
Существует две конструкции портативных приборов: маятникового типа и
ротационного типа. Маятниковые приборы (рис. 2.12) очень широко распространены за рубежом. Они сравнительно просты в эксплуатации и позволяют
достаточно быстро провести измерения. Наибольшее распространение из таких
приборов получил прибор дорожно-исследовательской лаборатории Великобритании. Недостатком портативного прибора маятникового типа является малая площадь контакта образца шины с покрытием, трение с переменными и малыми скоростями и малый путь трения.
Большие преимущества имеет портативный прибор ротационного типа
(рис. 2.12.б), разработанный в МАДИ Р.Ф. Лукашуком. Этот прибор имеет ряд
преимуществ по сравнению с прибором маятникового типа, основным из них,
является большая длина пути контакта образца шины с поверхностью дороги.
Записывающее устройство прибора позволяет одновременно записывать силу
сцепления и скорость вращения.
Существует большое количество динамометрических прицепов для измерения коэффициента сцепления: одноколесный прицеп МАДИ и Союздории,
двухколесный прицеп НИИАТ. Наиболее универсальным является двухколесный динамометрический прицеп МАДИ, разработанный Кузнецовым. Этот
35
прицеп позволяет измерять коэффициент сцепления при разных углах установки колес (рис. 2.12, в), таким образом позволяя измерять коэффициент поперечного сцепления.
Перспективным является также применение пятого динамометрического
колеса, устанавливаемого на колесо – моечной машине.
Рис. 2.12. Схемы приборов для оценки коэффициента сцепления:
а) маятниковый прибор;
б) портативный прибор МАДИ ротационного типа
в) универсальный динамометрический прицеп МАДИ:
1-маятник, 2-образец резины шины, 3 – точка отсчета, 4 – поворотный рычаг, 5 – пружины,
6 – записывающее устройство, 7 – автомобиль, 8 – прицеп, 9 – устройство для поворота колес,
10 - колеса
Такое колесо может быть установлено под любым углом к к направлению
движения. Прибор разработан в МАДИ и показал высокую эффективность и
возможность бистро производить замеры.
36
Исследования показывают, что величина коэффициента сцепления зависит
от большого числа факторов, связанных с покрытием, шиной и механическими
условиями определения коэффициента сцепления. Большое влияние оказывает
тип покрытия, его состояние и шероховатость. Наилучшие условия сцепления
шины колеса с дорожным покрытием наблюдаются на сухом, чистом покрытии, наихудшие - обледенелом. Величина коэффициента сцепления зависит от
шероховатости покрытия, высоты элементов микропрофиля поверхности дороги, расстояния между вершинами выступов, остроты выступов и соотношений
шероховатости каменного материала (микрошероховатости). Требуется, чтобы
высота выступов шероховатой поверхности была достаточна для выжимания
воды из зоны контакта шины с покрытием. Этим условиям удовлетворяют покрытия, шероховатость которых образована частицами каменного материала,
имеющими размеры в пределах 8-10 мм со средним шагом выступов 6,4-11 мм.
На рис. 2.13 показаны результаты исследования влияния на величину коэффициента сцепления, выполненного Ю. В. Кузнецовым. Существенное влияние на величину коэффициента сцепления оказывает рисунок протектора, давление в шине и скорость движения колеса. На величину коэффициента сцепления также оказывает влияние нагрузка на колесо, режим торможения. Все это
указывает на сложность коэффициента сцепления как показателя сцепных качеств покрытия и необходимость его детального исследования. В СССР в
«Строительных нормах и правилах» были впервые нормированы минимально
допустимые значения коэффициента продольного сцепления (таблица 2.7), который измеряют при скорости 60 км/ч. Требования в нормах пока остаются
прежними.
Таблица 2.7
Допустимые значения коэффициента продольного сцепления
в разных условиях движения
Условия
движения
легкие
затрудненные
опасные
Характеристики участков дороги
Прямые участки или кривые с радиусами 1000м и более,
расположенные на уклонах не более 3%, с элементами
поперечного профиля, соответствующими категориями
дороги, с укрепленными обочинами, без пересечений в
одном уровне и при уровне загрузки не свыше 0,3 от пропускной способности
Участки на кривых в плане с радиусами от 250 до 1000 м,
на спусках и подъемах, с уклонами от 3% до :%, участки в
зоне сужений проезжей части, участки, отнесенные к легким условиям движения при уровнях загрузки 0,3-0,5
Участки с видимостью менее расчетной. Подъемы и спуски с уклонами, превышающими расчетные. Зоны пересечений и примыкании в одном уровне. Участки, отнесенные к легким и затрудненным условиям при уровнях загрузки свыше 0,5
37
Коэффициент продольного сцепления при
сдаче в эксплуатацию
0,45
0,45-0,50
0,60
2.3.4. Влияние погодно-климатических факторов на скорости движения
Существенные колебания скоростей движения связаны с изменением погодно-климатических условий. Это вызвано значительным изменением условий
движения на дороге. Водитель вынужден переходить к неблагоприятным режимам движения, с тем, чтобы не попасть в дорожное происшествие.
В течение года на одном и том же участке дороги отмечается резкое изменение скоростей и траекторий движения в течение сезонов года. Основное
влияние оказывают следующие погодно – климатические факторы: туман,
дождь, снег, гололедица, ветер. В результате комплексного воздействия этих
факторов значительного ухудшаются условия движения, повышается вероятность совершения дорожно-транспортного происшествия.
Наблюдения за скоростями движения, проведенные А.П. Васильевым ,
показали, что существенное снижение их происходит при ухудшении условий
движения: видимость, уменьшение геометрических параметров(снежные отложения на прикромочных полосах), сцепных качеств и т.д. (рис. 2.14.). В таблице 2.8 приведены данные, полученные им о скоростях движения в разные сезоны года. По этим же наблюдениям расстояние метеорологической видимости
приводит к следующему снижению скоростей движения: при видимости 100 м
(интенсивный снегопад) скорость снижается на 49%, при видимости 200 м - на
29%.
Для расчета скоростей движения в условиях различной метеорологической
видимости А.П.Васильев рекомендует следующую зависимость:
V=V0+ аSe-bs
(3.8.)
Где V0=14 км/ч – скорость транспортного потока при видимости 50 м
S - метеорологическая видимость, м;
А и b – коэффициенты (для определения средней скорости А=306, b=1,8);
Для определения скорости 95% обеспеченности А=223, b=1,82.
Принимая во внимание существенное влияние погодно – климатических
факторов на скорость движения, необходимо особенно внимательно учитывать
их в технико-экономических расчетах в оценке безопасности движения.
Рис. 2.13 Зависимость коэффициента
поперечного сцепления от
шероховатости сцепления
38
Рис 2.14. Зависимость скорости
свободного движения от ширины
проезжей части:
1 – скорости 50% обеспеченности
2 – скорости 85% обеспеченности
3 – скорости 95% обеспеченности
Таблица 2.8
Скорости движения автомобилей в разные сезоны года
Характеристика
участка
Типы
Скорости
Средняя скорость
автомо- лето осень весна
лето осень весна
период
период
билей
осень весна
осень весна
70
90
22
11
77
60
70
23
9
Прямой горизон- Легковые 90
65
67
11
6
68
54
53
21
22
тальный с асфаль- Грузовые 73
тобетонным
покрытием шириной
11 м и укрепленными обочинами
53
62
20
6
55
45
52
18
5
Кривая в плане Легковые 66
48
53
13
4
47
40
42
15
11
350м на спуске Грузовые 55
40% при ширине
асфальтобетонного
покрытия
6,5м;
обочины шириной
0,5-1,5 не укреплены
64
70
12
4
62
55
60
11
3
Спуск 40% по Легковые 73
63
64
10
10
60
55
57
8
5
прямой,
ширина Грузовые 70
асфальтобетонного
покрытия
7,5м;
обочины укреплены щебнем
64
70
21
13
72
57
62
21
14
Подходы к мосту Легковые 71
57
65
17
6
58
49
55
15
5
шириной 7м; по- Грузовые 69
крытие асфальтобетонное, обочины
укреплены щебнем
39
2.4. Влияние элементов дорог на режим движения автомобилей
2.4.1. Качественные состояния потока автомобилей
С изменением интенсивности движения на дороге резко меняется качественное состояние транспортного потока и условия труда водителей. На качественное изменение состояния транспортного потока указывают результаты экспериментального исследования, изменения психофизиологических показателей
водителя, аварийности и характеристики движения транспортного потока.
Для характеристики различных состояний потока автомобилей и условий
движения введем следующие понятия: степень загрузки движением, коэффициент скорости движении; коэффициент насыщением движения; уровень
удобства движения.
Под степенью загрузки движения Z будем понимать отношение интенсивности движения (N) к пропускной способности (Р) данного участка (или элемента) дороги, т.е.
Z=
N
P
(4.1)
Применение понятия степени загрузки позволяет строить сопоставимые
зависимости характеристик потока автомобилей для дорог различных категорий, так как эта величина безразмерная. Величина Z может принимать любые
значения от 0 до 1
Под коэффициентом скорости движения (C) будем понимать отношение
скорости движения при каком-либо уровне удобства движения (Vz) к скорости
движения в свободных условиях (Vж), которую выбирает водитель для обеспечения высокой комфортабельности поездки.
C=
VZ
VЖ
(4.2)
Величина желаемой скорости движения в свободных условиях зависит от
многих показателей: расстояния до цели поездки, состояния водителя, его квалификации и опыта, состояния дорожного покрытия, геометрических элементов и планировочных решений на дороге. Отклонения от желаемых условий
движения (например, невозможность водителя выдерживать желаемую скорость для своевременного достижения цели поездки) вызывает у водителя чувство снижения удобства и комфортабельность, а иногда и нервозность, которая
может привести к неисправимым ошибкам – к дорожному происшествию.
Пол коэффициентом насыщения движением будем понимать отношение
плотности при каком-либо уровне удобства (qz) к максимальной плотности
(qmax) , т.е.
ρ=
qZ
q max
(4.3)
Пол уровнем удобства движения будем понимать определенное качественное состояние потока автомобилей, при котором создаются качественные условия труда водителей, условия комфортабельности поездки и экономичности
40
перевозок, а также аварийность. Каждый уровень характеризуется значением
коэффициентов загрузки, скорости и насыщением движением.
С целью установления границ удобства движения были проведены экспериментальные исследования с применением ходовой лаборатории, аэрофотосъемки.
При построении зависимости «скорость-интенсивность» (коэффициент загрузки) была получена кривая, имеющая три характерные точки изменения
кривизны (рис. 4.1). Это указывает на то, что при коэффициентах загрузки, соответствующих точкам перегиба, меняется качественное состояние потока автомобилей.
Перегиб кривой «скорость - степень загрузки» становится всё более резким
по мере ухудшения дорожных условий и возрастания неоднородности потока
автомобилей.
На существование различных состояний потока автомобилей указывают
также зависимость «скорость-плотность» (рис 4.2.). На этой кривой также может быть отмечен ряд характерных перегибов, хотя часто эту зависимость изображают в виде прямой. На существование нескольких состояний транспортного потока указывает также изменение вида и количества дорожнотранспортных происшествий, а также форма кривых распределения скоростей
движения потока автомобилей (рис. 4,3)
41
О различном состоянии транспортного потока свидетельствуют эмоциональные изменения напряженности водителей (рис. 2.15).
Приведенные выше зависимости (рис. 4.3, рис. 2.15) указывают на существование четырех наиболее характерных состояний потока автомобилей, которые назовем четырьмя уровнями удобства движения (А), (Б), (В), (Г).
Уровень удобства А. Исходя из приведенных выше зависимостей, этот
уровень характеризуется: коэффициентом загрузки (Z=0,2), коэффициентом
скорости (C≥0,9), коэффициентом насыщенности (p<0,1). Обгоны практически
отсутствуют, автомобили не взаимодействую с собой. Водитель может удерживать желаемую скорость движения. Снижение средних скоростей незначительно (рис. 4.1.). Эмоциональная напряженность низкая (рис. 4.1). Водитель и пассажиры не испытывают неудобства при движении. Поездка комфортабельна.
Поток при этом уровне назовем свободным.
Уровень удобства Б. При этом уровне (Z=0,2-0,45), (С=0,8-0,9), (p=0,10,3). В потоке непрерывно возрастет число быстродвижущихся автомобилей,
которые совершают обгоны или вынуждены двигаться в пачках замедленно
движущимся транспортом. Наблюдается резкое падение средних скоростей
движения. Опыты с применением ходовой лаборатории показали, что обгоны
не возможны при (Z=0,45). Это можно считать верхней границей уровня удобства движения (Б). Эмоциональная напряженность водителей быстро возрастает по мере загрузки движением (рис. 2.15.) и приближается к наибольшему значению. Плотность маневров наибольшая. При этом уровне водители испытывают снижении комфортабельности поездки из-за необходимости совершения
маневров обгона или объезда. Такой поток машин очень устойчив.
Уровень удобства В. При этом уровне удобства (Z=0,45-0,7), (С=0,56-0,7),
(p = 0,3-0,7). Характерным является дальнейшее снижение скоростей движения
(рис. 4.1). Эмоциональная напряженность водителей достигает наибольшего
уровня (рис. 2.15). Водитель испытывает неудобства из-за невозможности обгона медленно движущихся автомобилей и необходимости внимательно следить за впереди идущим автомобилем. Комфортабельность поездки резко снижается. Поток состоит из отдельных больших групп и машин. Такой поток –
неустойчивый.
Таблица 2.9
Характеристики уровней удобства
Уров
ни
удоб
ства
z
c
р
Характеристика
движения потока
машин
Состояние
потока
Эмоциональная напряженность
водителя
Удобство
работы
водителя
А
Менее
0,2
Более
0,9
Менее
0,1
Машина движется
в свободных условиях, взаимодействие между
машинами отсут-
Свободное
Низкая
Удобно
42
Экономическая эффективность
работы дороги
Неэффективна
Б
0,2-0
,45
0,70,9
В
0,450,70
0,550,7
Г
0,7-1,0
0,40,55
0; 1,0
0; 0,4
ствует
0,1-0,3 Движение машин
происходит группами, совершается
много обгонов
0,3-0,7 В потоке еще существуют большие интервалы
между машинами,
обгоны затруднены
0,7-1,0 Сплошной поток
машин, движущихся с малыми
скоростями
Поток движется с
остановками, возникают заторы
устойчивое
нормальная
малоудобное
малоэффективна
Неустойчивое
Высокая
неудобно
эффективна
Насыщенное
Низкая
Очень неудобно
Неэффективна
насыщенное
Очень низкая
Очень неудобно
неэффективна
Обозначения: z – коэффициент загрузки движением с- коэффициент скорости р – коэффициент насыщения движением
Таблица 2.10
Распределение интенсивности движения в течение суток в течение суток каждого
уровня удобства движения на дорогах разных категорий
Категория дороги
1
2
3
4
5
Уровень А
18,8
32,4
53,0
79,3
91,4
Вероятность уровней удобства движения
Уровень Б
Уровень В
64,0
12,0
57,0
8,1
40,4
5,9
20,5
0,2
8,55
0,05
Уровень Г
5,2
2,5
0,7
-
Уровень удобства Г. При этом уровне Z=0,7-0,1., С=0,56-0,40 , p=0,7-1. Движение происходит с остановками вследствие состояния потока, близкого к затору.
Эмоциональная напряженность водителя снижается из-за снижения скоростей
и движения с постоянными низкими скоростями. Скорости всех машин близки
между собой, среднее отклонение скоростей небольшое. Водитель и пассажиры
испытывают наибольшее неудобство от поездки. Движение происходит с низкими скоростями в колонном режиме. Такой поток – насыщенный.
В таблице 2.9 приведены характеристики всех уровней удобства. Анализ
распределения интенсивности движения в течение суток показывает различные
вероятности существования в течение суток каждого уровня удобства движения на дорогах разных категорий (таблица 2.10).
Описанные состояния потока машин складываются в результате изменения
не только интенсивности, но и дорожных условий, а также вследствие применения средств организации движения. Задача инженера – проектировщика автомобильных дорог и инженера дорожного движения – создать на дороге уро43
вень удобства, обеспечивающий наилучшее и наиболее экономичные условия
движения.
2.4.2. Режим движения потоков автомобилей на горизонтальных участках дорог
На горизонтальных участках основное влияние на режим движения оказывают интенсивность, состав и плотность движения.
Наблюдения за скоростями движения машин в целях установления характера зависимости скорости по интенсивности и состава движения позволяет на
прямых горизонтальных участках, имеющих хорошую ровность, с тем, чтобы
исключить влияние геометрических элементов дороги.
При обработке данных наблюдений методами математической статистики
для определения скоростей движения при каждом значении интенсивности было отмечено, что кривые распределения скоростей движения при высоких интенсивностях имеют колоссальное разное очертание (рис 2.16.а), причем значения наиболее часто встречающихся скоростей незначительно отличается друг
от друга. При малых интенсивностях движения кривые распределения имеют
две и даже три движения (4.5.а.). построение кумулятивных кривых (2.16.б) позволило оценить, с какими скоростями движутся определенные группы машин.
Значение скоростей 95% обеспеченности при интенсивности N=400 авт/ч составили 56 км/ч при N=400 авт/ч (на 10% меньше медленно движущихся машин по сравнению с предыдущим примером) – 60 км/ч, при N=200 авт/ч – 75
км/ч. Значения скоростей 85% обеспеченности соответственно, составили 50,
52, 63 км/ч. Значение скоростей 50% обеспеченности – 40, 43, 50 км/ч. Значение скоростей 15% обеспеченности – 30,33,40 км/ч.
При плотных потоках данные наблюдений соответствовали кривой нормального распределения (рис 2.16.а), согласно которой
ρi =
pi
б 2π
⋅e
−
(Vi −V ) 2
2б 2
где рi – теоретическое значение частот,
рif – фактическая частота появления значений скоростей в заданном интервале
б – среднеквадратическое отклонение значений скоростей, км/ч
V – средняя скорость движения всего потока, км/ч
Vi – скорость i-того машины, км/ч
Кривые распределения скоростей при мало интенсивности движения, когда медленные и быстрые автомобили практически не оказывают влияния друг
на друга и водители свободны в выборе скорости движения, могут иметь одну,
две или даже три вершины.
44
Рис. 2.15 Зависимость кожно-гальванической реакции от степени загрузки
Рис. 2.16. Общий вид кривых
распределения (а) и кумулятивных
кривых (б).
1 – (N=400 авт./ час); 2 – (N=400 авт./
час, на 10% меньше грузовых автомобилей; 3 – (N=150 авт./ час)
Такие кривые обычно называют многовершинными. В качестве примера
детально рассмотрим двухмодельную кривую распределения. Эту кривую
можно рассматривать как состоящую из двух кривых нормального распределения (рис. 4.6): одна - для медленно движущихся машин (кривая 1) и другая –
для быстродвижущейся части потока (кривая 2). Суммирование этих двух кривых дает кривую распределения всего потока, которая и получается при обработке результатов наблюдений. С увеличением интенсивности движения кривая 2 истекает, так как происходит выравнивание скоростей быстро и медленно
движущихся машин (рис. 4.6, кривая 2). Поэтому при высоких интенсивностях
движения кривая распределения становится одновершинной. При наличии в
потоке значительной группы медленно движущихся получаются трехвершинные кривые распределения (рис. 4.6). Такие кривые распределения скоростей
движения наблюдаются при низкой интенсивности движения и особенно ха45
рактерны для участков дорог, где наблюдается большая разница в скоростях
движения различных машин.
При низкой интенсивности движения (менее 300авт/час) нормальная кривая распределения скоростей отдельных групп свободно движущихся машин,
правильно будет предположить о существовании какой то суммарной кривой
распределения. Для описания такой кривой можно применить распределение
смеси. Таким образом, распределение скоростей движения всего потока будет
смесью нормальных кривых распределения скоростей движения отдельных
групп машин, движущихся в общем потоке. Применением правило получения
функции распределения смеси, получаем формулу:
(Vi −V3 )
(Vi −V1 )
(Vi −V2 )
p 2 − 2 б2 2
p3 − 2 б32
1 ⎡⎢ p1 − 2 б12
⋅e
+
⋅e
+
⋅e
б2
б3
2π ⎢ б1
⎣
2
ρi =
2
2
⎤
⎥
⎥
⎦
где все р – фактические частоты появления значений скоростей в каждой группе машин (тяжелые, средние, легковые)
Все б – среднеквадратические отклонения значений скоростей тяжелых, средних и легковых
машин, км/ч
Все V – средние скорости движения каждой группы машин, км/ч
Vi – скорость i-того автомобиля, км/ч
На рисунке 4.7 приведено среднее фактическое распределение с помощью
формул (2.15.) и (2.16.). Как видно из рисунка 4.7 наименьшее отклонение теоретических значений частот от фактических значений наблюдается при использовании формулы 4.3. Общий вид кривой распределения скоростей при малых
интенсивностях движения зависит от состава транспортного потока на дороге.
При высоких интенсивностях движения состав сказывается в основном на положении вершины кривой. При наличии в потоке большого процента тяжелых
машин вершина кривой смещается влево. Преобладание в потоке машин с высокими динамическими качествами приводит к смещению вправо. На рисунке
4.8 показаны кривые распределения скоростей при суммарной интенсивности
движения 400 авт./час. Увеличение в потоке количества медленно движущихся
машин на 10% приводит к уменьшению модального значения скорости на 6.0
км/ч.
С целью установления закономерности снижения скорости при увеличение
интенсивности движения построим график «скорость – интенсивность»,
имеющий криволинейный характер (рис 4.9.). Точки перегиба этой кривой соответствуют границам различного состояния потока машин. Путем обработки
данных наблюдений методом наименьших квадратов с достаточной точностью
для практических расчетов эта кривая может быть приближена прямой линией,
удовлетворяющей зависимости
V=59,0 – 0,015N
При 50<N<600авт/час
46
Первый член этого уравнения показывает скорость движения одиночных
машин при отсутствии помех со стороны других машин и зависит от динамических качеств машины.
Скорости легковых машин снижаются с ростом интенсивности быстрее,
чем скорости грузовых. Зависимость средних скоростей легковых машин от
интенсивности движения выражается уравнением:
V=78,0 – 0,0385N.
Для грузовых автомобилей аналогичная зависимость имеет вид
V = 54,2 – 0,0122N
Более интенсивное снижение скоростей легковых автомобилей по сравнению со скоростями грузовых связано с большим различием в динамических качествах этих типов автомобилей. Снижение скоростей грузовых автомобилей в
основном объясняется влиянием медленно движущихся автомобилей и невозможностью их обгона. При интенсивности движения в двух направлениях более 700авт/час разница в скоростях легковых и грузовых автомобилей составляет менее 10,0 км/ч.
47
Наблюдения показали, что с увеличением интенсивности скорости движения движущихся друг за другом автомобилей сближаются. На рисунке 4.10 показано изменение разности скоростей движущихся друг за другом автомобилей
в зависимости от интенсивности. При свободных условиях движения разница в
скоростях составляет 20 – 15 км/ч, уменьшаясь до 5 км/ч при интенсивности
900 авт/час в обоих направлениях.
Степень стеснения условий движений может быть охарактеризована величиной отклонения значения скорости отдельного автомобиля от средней скорости потока. Установлено, что зависимость среднеквадратического отклонения
скоростей б от суммарной интенсивности движения (в потоке 25% легковых
автомобилей) для дорог с двумя полосами движения в условиях СССР можно
выразить уравнением:
б=13,2 – 0,0043N
(4.9)
Наблюдения за скоростями движения, проведенные при различных интенсивностях и составах движения, показали значительное влияние состава на величину скорости.
Наблюдения за средними скоростями движения были проведены при 5% и
25% легковых автомобилей в потоке.
При 5% легковых автомобилей в потоке была получена зависимость:
V = 53,0 – 0,018N
(4.10)
При 25% легковых автомобилей была получена зависимость (4.6)
Наблюдения, проведенные в Венгрии, показывают существование следующего уравнения связи между скоростью и интенсивностью при 50% легковых автомобилей:
V = 62.8 – 0.012N
(4.11)
По данным наблюдений, проведенных в США, было получено (при 80%
легковых автомобилей) следующее уравнение:
V=70.0 – 0.008N
(4.12)
Аналогичные зависимости были получены и для скоростей движения легковых автомобилей:
При 5% легковых автомобилей:
V=67.0 – 0.051N
(4.13)
При 25% легковых автомобилей – см уравнение (4.7)
При 50% легковых автомобилей (по данным Венгрии):
V=83.0 – 0.027N
(4.14)
При 80% легковых автомобилей (по данным США):
V=91.0 – 0.019N
(4.15)
Характерно, что с уменьшением числа легковых автомобилей в потоке
происходит резкое изменение наклона корреляционной прямой. Это объясняется невозможностью свободного маневрирования легковых автомобилей с увеличением числа грузовых автомобилей, имеющих более низкие динамические
качества.
Для скоростей движения грузовых автомобилей были получены следующие зависимости:
48
При 5% легковых автомобилей:
V=51.0 – 0.014N
(4.16)
При 25% легковых автомобилей – см уравнение (4.8)
При 50% легковых автомобилей (по данным Венгрии):
V=56,5 – 0.01N
(4.17)
При 80% легковых автомобилей (по данным США):
V= 59,6 – 0.0076N
(4.18)
В этом случае наблюдается незначительное изменение наклона корреляционной прямой при различном составе потока. Это указывает на то, что количество легковых автомобилей в потоке незначительно влияет на скорости движения грузовых автомобилей; основное влияние оказывает число медленно движущихся машин.
Так же были получены корреляционные уравнения связи между среднеквадратическим отклонением и интенсивностью движения при различном составе движения.
При 25% легковых автомобилей – см. уравнение (4.9)
При 50% легковых автомобилей исследованиями, проведенными в Венгрии, получено, следующее уравнение:
б=15,6 – 0,007N
(4.19)
При 90% легковых автомобилей (по данным США):
б=23,0 – 0,0085N
(4.20)
В практических расчетах большое значение имеет возможность перехода
от скоростей движения при одном составе движения к величинам скоростей
при другом составе движения.
На основе зависимостей были получены графики изменения коэффициентов при интенсивности движения и скоростях свободного движения в уравнении (4.6) при различном составе транспортного потока (рис.4.11)
49
С помощью этих графиков, зная число легковых автомобилей в потоке,
можно определить коэффициент при интенсивности и величину скорости свободного движения. Этим самым можно количественно оценить снижение скоростей движения с изменением состава потока. Это позволяет экстраполировать результаты наблюдений на дорогах с двумя полосами движения, проведенных в настоящее время, на будущий состав движения на дорогах СССР.
В результате наблюдений, проведенных А.А. Белятинским на дорогах с
тремя полосами движения, установлена связь между средними мгновенными
скоростями и интенсивностью движения, имеющая следующий вид:
Для всего потока: V=67,23 – 0,0164N
(4.21)
Для внешних полос: V=61,89 – 0,01218N
(4.22)
Для центральной полосы: V=76,93 – 0,00438N
(4.23)
Наблюдениями А. Н. Красникова установлена зависимость скорости от интенсивности движения на автомагистралях с шестью полосами движения:
V=72,3 – 0,0081N
(4.24)
При 650<N<1500 авт/час,
Где V –средняя мгновенная скорость, км/ч; N – интенсивность движения в
одном направлении, авт/час.
Для каждой полосы движения получены следующие уравнения:
Для крайней правой полосы:
V=58,5 – 0,0092N
(4.25)
Для средней полосы:
V=77,0 – 0,0257N
(4.26)
Для крайней левой полосы:
V=85,5 – 0,0364N
(4.27)
Эти уравнения справедливы при интенсивностях движения от 200 до
700авт/час.
На основе описанных выше результатов измерения скоростей были получены следующие уравнения для расчета средних скоростей на горизонтальных,
прямолинейных участках с учетом суммарной интенсивности движения N и
количества легковых автомобилей р:
на дорогах с двумя полосами движения
V=52,0 - (0,019-0,00014 р) N + 0,22 p
(4.28)
на дорогах с тремя полосами движения
V=55,0 - (0,014-0,00013 р) N + 0,215 p
(4.29)
на дорогах с четырьмя полосами движения
V=59,0 - (0,011-0,00012 р) N + 0,21 p
(4.30)
на дорогах с шестью полосами движения
V=62,0 - (0,008-0,0001 р) N + 0,2 p
(4.31)
на дорогах с восемью полосами движения
V=64,0 - (0,060-0,00008 р) N + 0,19 p
(4.32)
Уравнения (4.28-4.32) применимы при 50 <N<800 авт/ч. Большое влияние
на скорость движения оказывает плотность, являющаяся важнейшей характеристикой транспортного потока. Пол плотностью движения потока автомоби50
лей понимают количество автомобилей на единицу длины дороги (обычно на 1
км) и степень стеснения условий движения.
Для автомагистралей, имеющих шесть полос движения, Л.И.Красниковым
была получена -зависимость, описываемая формулой
V=
V0
3
⎛ gi ⎞
⎜ ⎟ +1
⎝ a⎠
⋅e
1 ⎛ gi ⎞
⎟
− ⋅⎜⎜
2 ⎝ g max ⋅n ⎟⎠
2
(4.33)
где V0 - скорость свободного движения, км/ч;
gmax – максимальная плотность потока на одной полосе движения, авт/км;
gi – ft плотность потока на каком-либо элементе дороги в рассматриваемый момент времени, авт/км;
n – число полоc движения в одном направлении;
а - постоянная величина, зависящая от числа полос движения,
для четырехполосных автомагистралей, а = 90;
для шести полосных автомагистралей а = 135.
Использование зависимости «скорость-плотность» имеет следующие преимущества по сравнению с зависимостью «скорость-интенсивность»: описывается зависимость для участка дороги; появляется возможность оценить условия
маневрирования на участке дороги. В отличие от этого зависимость «скоростьинтенсивность» характерна только для данного сечения дороги.
2.4.3.
Влияние элементов автомобильных
дорог на скорости движения
Величина скорости движения во многом определяется размером и сочетаниями геометрических элементов автомобильных дорог. Степень их величины
зависит также от условий движений на подходах к элементам дорог.
Из элементов поперечного профиля наибольшее влияние на скорость движения оказывает ширина проезжей части и обочин.
Исследования, проведенные в Финляндии, показали следующее влияния
ширины обочин на техническую скорость движения:
V=69+9,8в – средняя для потока
(4.34)
при 0,5 < в < 2,5 м;
Vn =73,5 + 10,5в
– средняя для легковых машин
(4.35)
Величину среднеквадратического отклонения технической скорости рекомендуют определять по следующей корреляционной зависимости:
бu =12,8+2,7в
при 0,5 < в < 2,5 м.
(4.36)
Мгновенные скорости движения зависят от ширины обочины в месте производства замеров. На основе регрессионного анализа получены следующие
уравнения:
V=57+4,7в – всего потока, при
1 < в < 3,5 м м;
(4.37)
51
Vn =65 + 5,3в – легковых автомобилей,
при 1 < в < 3,5 м
(4.38)
Величины среднеквадратического отклонения мгновенных скоростей изменяются по формуле
б =10+0,85в
при 1 < в < 3,5 м.
(4.39)
Заметное влияние ширины проезжей части на скорость движения наблюдается при сравнении скоростей движения на дорогах с двумя и тремя полосами движения, имеющих осевую разметку.
При этом может быть использовано корреляционное уравнение следующего вида:
V=58+1,5в
при 5 м < в < 13,0 м,
(4.40)
где V - мгновенная скорость движения.
Существенное изменение скоростей движения имеет место на участках
подъемов. На рис. 4.10-а показано изменение средней скорости от величины
продольного уклона. Величину установившейся скорости, характерной для величины уклона, можно определить по формуле
Vi =
V0
1+ αi
(4.40)
где V0 – начальная скорость при въезде на подъем, км/ч
i – продольный уклон в долях единицы
α – эмпирический коэффициент, зависящий от величины уклона (таблица
2.12).
52
Таблица 2.12
Значения эмпирического коэффициента, от величины уклона
Уклон, %
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Коэффициент,α
9
10
13,5
17,5
26,7
28,6
29,4
23,4
0
На величину скорости также оказывает влияние длина подъема (рис.4.106), Наиболее резкое падение скорости наблюдается на первых 200-300 м при
уклонах 50% и более на первых 600-800 м при уклонах немее 30 %. Для каждого уклона характерна установившаяся скорость (таблица 2.13).
Зависимость скорости от величины уклона
Таблица 2.13
Уклон, %
40
50
60
70
Скорость, км/ч
40
33
27,5
19,5
На рис.4.11 показано изменение среднеквадратического отклонения на
подъемах различной величины и длины. Характерно изменение б вдоль
подъема. Так, в начале подъема б составляет 9,9 км/ч, уменьшаясь в дальнейшем до 5,08 км/ч.
Исследования показали связь кривых распределения величин геометрических элементов дорог и распределения значения эксплуатационных скоростей на исследуемом участке (рис.4.12).
Большое влияние на скорость движения оказывают радиусы кривых в плане. Скорости движения в свободных условиях на кривых с обеспеченной видимостью более 700 и могут быть определены по зависимостям, предложенным
М.Г. Афанасьевым (таблице 2.14).
Криволинейная зависимость средней скорости от радиуса кривой была получена в КНР. По данным разных исследований, были получены зависимости,
приведенные в таблице 2.15.
53
Таблица 2.14
Тип автомобиля
Грузовые
Легковые
примечание
Корреляционное уравнение
Коэффициент корреляции
0,975
0,965
0,97
0,99
0,96
0,935
V=60,67 – 0,996K
V=69,25– 1,06K
V=76,17 – 1,29K
V=70,78 – 1,51K
V=84,65 – 1,98K
V=95,09 – 2,23K
K – кривизна, равная 1000/R
R – радиус кривых в плане
Среднее квадратическое отклонение, км/ч
1,14
1,64
1,83
1,23
3,20
4,73
Таблица 2.15
Зависимость средней скорости от радиуса кривой
страна
СССР
ВНР
КНР
США
уравнение
V=71,2 – 1540/R
V=69,3 – 1290/R
V=74 – 1540/R
V=74 – 2810/R
Модальные значения скорости от радиуса зависят следующим образом:
V= 78 (1 – e-0,0159R),
(4.42)
где е – основание натуральных логарифмов
R – радиус кривой в плане.
Большое влияние на скорость движения по горным дорогам оказывает величина радиуса кривой. В. Н. Варашкиным /5/ получены следующие корреляционные зависимости средней скорости автомобиля от радиуса кривой.
1. На внешних кривых, где дорога огибает выступающий склон косогора,
V = V0+0,27R
(4.43)
где V0 = 17.3 км/час для грузовых автомобилей,
V0 =19,7 км/час для автобусов,
V0 =21,5 км/час для легковых автомобилей.
2. Для внутренних кривых на участках, где дорога идет в склон:
V = V0+0,51R при 10<R<50, м
(4.44)
где V0 = 18,6 км/час для грузовых автомобилей,
V0 =20,2 км/час для автобусов,
V0 =22,5 км/час для легковых автомобилей.
Большое влияние на скорость движения оказывает расстояние видимости.
В таблице 2.16 приводятся данные среднего снижения скоростей свободного движения при различном расстоянии видимости. В таблице видно, что
скорость движения, возрастая с увеличением расстояния видимости, практически стабилизируется при расстоянии свыше 600 – 700 м.
54
На дорогах Финляндии наблюдается снижение технической скорости в зависимости от расстояния видимости в соответствии со следующими зависимостями:
V= 88,0 – 0,168S; r=0,71
(4.45)
V= 93,7 – 0,177P; r=0,71
(4.46)
где S – расстояние видимости, м;
Р – количество участков с ограниченной видимостью.
Мгновенные скорости и б изменяются по следующим зависимостям:
V= 69,1 + 0,0215S; r=0,64
(4.47)
V= 73,2 + 0,0232S; r=0,65
(4.48)
б= 14,7 + 0,0036S; r=0,34
(4.49)
Наблюдения, проведенные В.П. Варлашкиным /5/ на горных дорогах с
большим количеством кривых в плане с малыми радиусами, показали большое
влияние видимости на скорости движения. В пределах расстояния видимости
от 10 до 110 м зависимость средней скорости автомобиля при движении по
кривой радиусом 60 м от расстояния видимости выражается формулой:
V = 0,13S + V
(4.50)
где S – расстояние видимости, м;
V0 = 26.3 км/час для грузовых автомобилей,
V0 =29,1 км/час для автобусов,
V0 =31,5 км/час для легковых автомобилей.
Таблица 2.16
Среднее снижение скоростей свободного движения
при различном расстоянии видимости
обеспеченность
Тип автомобиля
50%
Грузовые
Легковые
Грузовые
Легковые
Грузовые
Легковые
85%
95%
100
12,2
20,0
13,5
17,5
13,9
19,2
200
8,1
13,7
9,8
12,7
9,8
14,6
Величина снижения скорости, км/ч
Фактическая видимость, м
300
400
500
4,9
2,8
1,5
8,6
4,9
2,3
5,8
3,3
2,0
8,3
4,9
2,5
5,9
3,3
2,0
10,2
6,3
2,5
600
0,8
0,4
1,0
0,9
1,0
1,0
700
-
Исследования, проведенные в Союздорнии Н.Ф. Хорошиловым, Н. Беззубик, а также в МАДИ В.П. Пуркиным, П.И. Поспеловым, А.В. Бабковым, показали существенное влияние на скорости движения габарита и длины мостов.
В табл. 2.17 показано влияние ширины проезжей части на мостах на скорость движения.
55
Таблица 2.17
Влияние габарита и длины мостов на скорости движения
Скорость движения
На мосту при отсутствии встречных автомобилей, км/ч
На мосту при наличии
встречных автомобилей, км/ч
Ширина проезжей части моста по сравнению с проезжей частью дороги
Равна
Больше на 1 м
Больше на 4.3 м
40,0
45,0
58,0
34,0
40,0
56,0
Наглядно видно влияние ширины проезжей части моста после его уширения. В таблице 2.18 приведены результаты измерения скорости на мосту, ширина проезжей части которого была увеличена при реконструкции с 7 м до
12,8 м.
На скорость движения на мостах оказывает влияние и интенсивность движения. Отмечено снижение скорости движения по длине моста.
Таблица 2.18
Результаты измерения скорости движения на мосту
Характеристика движения
Легковые автомобили
грузовые
Среднее значение скорости для всего потока
автомобилей
То же при наличии
встречного движения
До реконструкции
53,8
48,0
49,0
Скорости движения, км/ч
После реконструкции
62,7
55,0
55,0
Прирост скорости
8,9 (11,7%)
7,0 (14,6%)
6,5 (13,3%)
45,0
55,5
10,5 (23,4%)
По данным О. А. Дивочкина, большое влияние на скорость движения оказывают препятствия, расположенные сбоку от дороги. Средняя разница скоростей пря расстояниях до деревьев 0,65 м и 3,1 м от кромки проезжей части составляет 11,5 км/ч. Для учёта совместного влияния на скорость движения всех
элементов дороги и интенсивности движения разработан описанный ниже метод и предложены уравнения, полученные на основе множественной корреляции. А. В. Кацем и Л. И. Раснянским получен ряд зависимостей на основе наблюдений за скоростями движения на дорогах юга РСФСР. Одна из них имеет
следующий вид:
V = логарифм (К) +3.16 B +0,21 i – 0,023 N – 0.13 p – 71
(4.51)
где V – средняя скорость движения, км/ч,
К – количество деформации в процентах, влияющих на скорость
B – ширина проезжей части, м
i – продольный уклон, %
N – интенсивность движения, авт/час
p- процент легковых автомобилей.
56
На основе исследований, проведенных в США, получены следующие
уравнение множественной корреляции для дорог с двумя полосами движения:
V = 39,34 +0,0267 X1 + 0,1396 X2 + 0,8125 X3 + 0,1126 X4 + 0,0007 X5 + 0,6444
X6 – 0,5451 X7 – 0,0082 X8
(4.52)
где V – средняя скорость движения, миль/час
X1 – количество автомобилей других штатов, %
X2 – количество грузовых автомобилей ( с прицепом), %
X3 – кривизна, градусы
X4 – уклоны, %
X5 – минимальное расстояние видимости, футы
X6 – ширина проезжей части, футы
X7 – количество пунктов обслуживания на 1 милю
X8 – суммарная интенсивность движения, авт/час
Приведенные выше данные показывают существенное влияние элементов
дорог на скорости движения и могут быть использованы для ориентировочной
оценки принимаемых проектных решений.
2.4.4. Средства регулирования и скорости движения.
Установка на дорогах средств информации водителей и организаций движения вызывают изменение скоростного режима движения потока автомобилей.
В СССР наиболее детальные исследования влияния дорожных знаков на
режим движения были проведены С.К. Кашкиным. Было исследовано влияние
двух основных групп дорожных знаков: предупреждающих а запрещающих
(табл. 2.19).
Таблица 2.19
Влияние двух основных групп дорожных знаков
Знаки
До установки
знаков
Опасный поворот
Извилистая
дорога
Опасный поворот и прочие
опасности
Опасный поворот и ограниченная скорость до 60
км/ч
15
50
51
63,5
Обеспеченность, %
85
Скорость, км/час
78,5
50
60
55
95
100
85
110
77
84
90
61
76
86
100
49
56
71
81
100
51,5
58
69
78
90
57
Прочие опасности и опасный поворот в
100 м друг от
друга
41
58,5
67
77
100
Из таблицы 2.19 видно, что наиболее действенное влияние оказывают дополнительный знак "Ограничение скорости 60 км/ч", установленный на одной
стойке с предупреждающим - "Прочие опасности" и знак "Прочие опасности",
установленный в 100 м перед знаком "Опасный поворот".
В таблице 2.20 приведены результаты изучения влияния знаков, установленных на спуске с уклоном 30%, протяжением 350 м, имеющим в конце малый мост.
В США был испытан знак "Обгон воспрещен", установленный в зоне расположения школы. Скорость беспроцентной обеспеченности всех автомобилей
снизилась с 40 (до установки знака) до 30 км/ч (после его установки).
Исследования, проведенные в США, показали необходимость тщательного
анализа условий установки знака "Запрещение обгона". Установлено, что запрещать обгон необходимо, если не обеспечена видимость, соответствующая
средним скоростям движения: 51 км/ч - 225 м; 105 - 112 км/ч - 570 м. Расстояние между зонами запрещения обгона должно бить при скорости 51 км/ч 75 и, 98-112 км/ч - 135 м.
Большое внимание во всех странах мира удаляется ограничьте скоростей
движения. Основная цель этого ограничения - снизить аварийность. В 1973 г. в
США было введено общее по стране ограничение скорости движения 88 км/ч
как мероприятие, направленное на снижение расхода топлива в условиях энергетического кризиса. Установлено, что предел скорости движения 88 км/ч водителями нарушался в 65% случаев на внегородских дорогах и в 48% на городских дорогах. В 1973 г.. 54% водителей превышало скорость движения 104
км/ч, в 1974 г. – 6%.
Такое же ограничение было введено и в Швейцарии. Максимальная скорость била ограничена 100 км/ч. Такое ограничение оказало страдательное воздействие на движение потока автомобилей. Оно привело к трудностям совершения обгонов легковыми автомобилями грузовых автомобилей и автопоездов,
превышающих скорость 80 км/ч.
Опыт ограничения скоростей, в ФРГ показал, что при ограничении скоростей до 100 км/ч скорость движения в рабочие дни снижается у 70-80% автомобилей, а до 130 км/час - у 20-30%. Установлено, что ограничение скорости приводит к уменьшению разности скоростей автомобилей, а уменьшение числа обгонов к снижению уровня шума. Анализ пропускной способности показал, что
на автомагистралях ФРГ максимальная интенсивность движения имеет место
при скоростях 60-80 км/ч. Однако не рекомендовано в качестве критерия ограничения скорости брать пропускную способность. Опрос водителей о целесообразности введения ограничения скорости до 100 км/ч, проведенный в ФРГ,
показал, что 64% водителей поддерживали это мероприятие.
58
Установка знака ограничения скорости 80 км/ч на автомагистрали М1 в
Англии показала, что средняя скорость движения снизилась на 16 км/ч, минимальный интервал между автомобилями составил 1,5 м. Отмечено, что основным недостатком ограничения скорости 80 км/ч является небольшая разница
скоростей между автомобилями различных типов.
Введение ограничения скорости на одной из автомагистралей ФРГ позволило повысить интенсивность движения с 20300 до 22600 авт/16ч. Допускалась максимальная скорость 190 км/ч, , минимальная - 80 км/ч.
Опыт ограничения скоростей в Финляндии показал, что ограничение скорости 60, 80 и 120 км/ч привело к снижению средних скоростей к среднеквадратичеокой величины её. Ограничение скорости 120 км/ч привело к снижению
средней скорости на 2,3 км/я (максимально на 5,6 км/ч), величина среднеквадратического отклонения уменьшилась на 3,2 км/ч.
В СССР (Афанасьев М.Е., Булатов А.И.) были проведены эксперименты по
ограничение скорости на больших участках дорог Москва-Рязань и МоскваТула. Скорости были ограничены до 80 и 70 км/ч. Анализ скоростей движения
показал, что средняя скорость движения не изменилась. Снизились максимальные скорости движения.
Большое влияние на скорости движения оказывает разметка проезжей части.
На установившуюся скорость движения оказывает влияние размер штрихов и разрывов.
Наибольшее влияние на режим движения оказывает прерывистая разметка
с соотношением штрихов и разрывов не менее 1:3.
Наибольшее влияние на скорость движения оказывает осевая разметка в
сочетании с краевой разметкой на дорогах с шириной проезжей части 6,0 м
(табл.2.21).
Наиболее существенно снизились скорости быстроходной группы легковых и грузовых легких автомобилей. Скорости основной массы грузовых автомобилей снизились всего на 2-4 км/ч, т.е. на 3-7%. Особенно эффективным
действием разметки было на кривых в плане на 6-метровнх дорогах. После нанесения разметки скоростей снизилось на 72-18 км/ч.
Наблюдения, проведенные М. И. Судьиным, показали, что нанесение размотки проезжей части на дорогах приводят к повышению скорости движения.
Описанные данные о влиянии средств организации движения на скорости
показывают, что, применяя различные средства организации движения, можно
устанавливать желаемый и оптимальный режим движения на дороге.
Таблица 2.20
Результаты изучения влияния знаков
знаки
1 створ
15
20
85
95
2 створ
Обеспеченность, %
15
50
85
95
Скорость, км/час
59
3 створ
15
50
85
95
До установки знаков
Крутой
спуск
Крутой
спуск и ограничение
скорости до
30км/ч
Сужение
дороги и
ограничение
скорости до
30км/ч на
одной стойке
Те же знаки
и доп знак
ограничение
скорости до
50км/ч
Пешеходы и
ограничение
скорости до
30км/ч на
одной стойке
55
59,5
67,5
73,0
42
54
66
73
48
56
65
71
52,5
58,0
63,5
70,0
43
51
62,5
70
47,5
55
63
67,5
52,5
57,5
64,5
72,5
41
49
57,5
67,5
48,5
50
63
72,5
53
59
65
70
30,5
47
55
59
46
53
60
64
51,5
56,5
60
63,5
39,5
46
51,5
52,5
40
54
59
62
54
60,5
67,5
72,5
40
46
58
66
44,5
54
63
69
Примечание: 1 створ – 150 м до спуска
2 створ – в середине спуска
3 створ – в конце спуска.
Таблица 2.21
Влияние на скорость движения осевой разметки в сочетании с краевой разметкой
Дорожные условия
Прямая в плане и профиле
Кривая в плане радиусом
800м
То же, 300м
Населенный
пункт
Спуск 35%
протяженностью 570м
Величина снижения скорости различной обеспеченности, км/ч
Среднеквадратическое отклонение скорости 50% обеспеченности, км/ч
До разметки
После разметки
7,1
5,9
50
85
95
5,5
8,1
7,2
5,0
7,8
8,5
6,7
5,8
6,2
5,1
10,1
7,0
14,2
7,1
6,9
4,8
5,1
4,1
5,3
8,2
11,3
7,6
5,7
60
2.5. Расчет характеристик движения транспортных потоков
2.5.1. Расчет скоростей движения одиночных автомобилей
Для оценка качества проектных решений и эффективности выбранных мероприятий по улучшению геометрических элементов дорог и безопасности
движения в качестве критерия применяют скорость движения. Нике приводится описание методов расчета скоростей движения одиночных автомобилей основанных на положениях теории автомобиля.
Такие методы разработаны Н. Ф. Хорошиповым и А. И. Бельским. Метод
Н. Ф. Хорошипова основан на использовании графиков разгона и торможения
автомобиля на разных элементах автомобильных дорог. Этот метод не учитывает в детально скорости движения в отдельных точках криволинейной части
продольного профиля.
Учитывая, что на вертикальных кривых уклоны имеют переменную величину, движение машины происходит по ним о неравномерной скоростью, К. А.
Хавкин предположил метод расчёта движения по криволинейному продольному профилю, составленному из кубических парабол. Одновременно аналогичный метод был предложен для круговых вертикальных кривых А. И. Бельским.
Указанные методы дают возможность рассчитать теоретические максимальные скорости движения одиночного автомобиля и любой точке продольного пробили дороги.
Общий вид уравнения движения автомобиля по вертикальной привой следующий:
A − ( B + kF )V 2
б dV
= f +i+ ⋅
G
g dt
(5.1)
где А,В – коэффициенты, получаемые при аппроксимации кривой крутящего
момента двигателя
V – скорость движения машины, м/с
G – масса машины, кг
F – площадь проекции машины на плоскость перпендикулярную направлению его движения, м2
k – коэффициент сопротивления воздуха
f – коэффициент сопротивления качения
i – величина продольного уклона дороги в десятичных дробях.
б – коэффициент, учитывающий влияние вращающихся частей машины
dv/dt – ускорение машины
g – ускорение силы тяжести (9,8 м/с2)
Интегрирование уравнения (5.1) для определения скорости
V = (Vн2 − k1 ) ⋅ e − µ ⋅s + k1 + k1 s
(5.2)
61
1
b
где k1 = (a − f ± i) +
k2
µ
k2 = −
1
R
V – начальная (входная) скорость на участке. м/с,
S – расстояние от начала участка, м;
R – радиус вертикальной кривой, м.
Недостатком описанных выше методов является невозможность расчета
скоростей на спуске. Метод расчёта скоростей на спуске был предложен Ю. А.
Кременцом. Этот метод основан не учете характерных режимов движения автомобилей в зависимости от длины спуска и величины уклона, а также динамических и тормозных характеристик машины.
Эффективность использования метода расчёта скоростей движения в проектировании автомобильных дорог зависит от того, насколько точно этот метод
учитывает влияние элементов дорог на скорости движения.
Вопрос об учёте влияния дорожных условий на средние скорости движения автомобилей впервые возник в СССР при разработке требований к конструктивным параметрам отечественных машин. Их можно было сформулировать только предъявив к автомобилю определенные эксплуатационные требовании, характеризующие его приспособленность для эффективного использования. Впервые взаимосвязи между автомобилем и внешней средой (включая и
такой показатель, как скорость хода) получили свое воплощение в трудах акад.
Е. А. Чудакова.
Развитие и совершенствование расчёта скоростей движения основанных на
теории автомобиля, заключались в разработке методов учёта реальных условий
движения и геометрических элементов плана и продольного профиля дороги.
Как ухе отмечалось выше, в практике проектирования дорог наиболее широкое применение нашли методы Н. Ф. Хорошилова, А. Е. Бельского и К. А.
Хавниба. Последующие разработки были направлены на более детальный учет
условий движения.
Последние разработки методы Хорошилова, направленные на совершенствование предложенного им метода, позволяют получить более точные значения
скоростей на вертикальных кривых в плане.
Величины максимальной возможной скорости на участках кривых в плане
рекомендуют определять по формуле.
V = 127 R(γ 2ϕ 2 ± iв )
(5.3)
где R – радиус кривой, м
iв – поперечный уклон
r, ф – используемая доля коэффициента поперечного сцепления.
На вогнутых прямых предельных предельную скорость определяют по
формуле
V = 13aR
(5.4)
62
где R – радиус кривой, м
а – центробежное ускорение (а=0,5-0,7 м/с2)
Скорость движения на выпуклых вертикальных кривых определяют на основе средней величины уклона отдельных участках ломанной, которой заменяется вертикальная выпуклая кривая (в зависимости от длины кривой отдельные
участки ломанной принимаются равными 100 или 200 м).
Величина скорости определяется по формуле
(5.5)
V = Vн2 − 254 ⋅ L p ( D − wк − iср
где Vк – скорость в конце участка, км/ч;
Vм – скорость в начале участка, км/ч;
Lp – длина участка ломаной, м;
D – средний динамический фактор для интервала скоростей;
Wк - сопротивление качению:
iср – средний уклон на участке
iн – уклон в начальной точке участка
Средняя скорость движения на дороге определяется по средним скоростям
на отдельных элементах дороги:
∑s V
=
∑s
`
Vср
`
ср
(5.6)
`
где Vср – средняя максимально возможная скорость на рассматриваемом участке дороги;
Vсp – средняя скорость по отдельным элементам, соответствующим, элементам S.
Продолжительность движения определяют по формуле:
Tmin= S/ Vср
где Tmin максимальное время движения при максимальной скорости Vср; S = ΣS‫׀‬
Метод, предложенный Н. Ф. Хорошиловым, предназначен дня оценки в
первую очередь средних скоростей движения на маршруте при оценке вариантов трасс автомобильных дорог. Поэтом в нем не ставились задачи определения
точных значений скоростей.
Основной целью методов, разработанных этими людьми, являлось получение точных величин скоростей при криволинейном продольном профиле.
Было отмечено, что и эти методы на участках с малыми продольными уклонами не дают результатов, близких к реальным.
Для получения более точных данных по скоростям было предложено учитывать степень открытия дроссельной заслонки по формуле
p = 0.2 + 16ψ − 83ψ 2
(5.7)
63
где p – процент открытия дроссельной заcлонки, %
Ψ – суммарные дорожные сопротивления, Ψ=f+i
i – продольный уклон ;
f – коэффициент сопротивления качению.
Ориентировочно при расчетах скоростей движения принимают степень открытия дроссельной заслонки (таблица 2.22).
Таблица 2.22
Расчет скоростей движения в зависимости от степени открытия дроссельной заслонки
Уклон, %
степень открытия
дроссельной заслонки.
%
0-40
40-70
70-100
50-60
80-85
100
Особенно важно точно определить скорость движения при оценке безопасности по методу коэффициентов безопасности. В этом случае необходимо
иметь данные о допустимых скоростях движения на отдельных элементах дороги. Величины скоростей, получаемых по описанным выше методам, следует
проверять по формулам расчета предельно допустимых скоростей движения: на кривых в плане;
- на кривых в плане при ограниченной видимости;
- на подъёмах с уклоном;
- в местах сужения проезжей части и на мостах;
Не меньше чем уточнение расчетных формул имеет значение учета психофизиологического воздействия на водителя дорожных условий. Для этой цели
рекомендованы коэффициенты, учитывающие психофизиологическое восприятие водителями дорожных условий.
2.5.2. Расчет скоростей движения потоков автомобилей
В условиях высокой интенсивности движения большое значение приобретает вопросы оценки транспортно-эксплуатационных качеств дорог с позиций пропуска потоков автомобилей. Расчет скоростей движения потоков автомобилей позволяет решать важные технико-экономические задачи, вопросы
выбора средств и методов организации движения. Для оценки скорости движения можно использовать комплекс корреляционных уравнений описанных в
пункте 2.4.2 и 2.4.3.
Как показали наблюдения М. И. Судьина, разметка проезжей части способствует устранению помех для движения при высоких интенсивностях и повышает скорость потоков. Это обстоятельство необходимо учитывать при расчетах скорости введением следующих поправочных коэффициентов к приведенным выше величинам α (таблица 2.23).
64
Таблица 2.23
Поправочные коэффициенты α, учитывающие разметку проезжей части
Тип разметки
Без разметки
Краевая разметка
Осевая прерывистая разметка
Осевая прерывистая в сочетании с краевой разметкой
Сплошная разделительная линия
Поправочный коэффициент
1,0
0,82
0,76
0,7
0,62
Практика показывает, что на величины коэффициентов α оказывают также
влияние продольные уклоны, их протяжение, кривые в плане, что необходимо
учитывать при расчетах (таблицы 2.24 и 2.25).
Таблица 2.24
Поправочный коэффициент, учитывающий влияние подъема
Длины подъема
30
Менее 200
350
1,1
50
Более 800
Уклоны, %
40
50
Поправочный коэффициент
1,15
1,21
60
1,3
1,11
1,2
1,25
1,32
1,19
1,22
1,25
1,32
1,30
1,38
1,36
1,45
Таблица 2.25
Поправочный коэффициент, учитывающий влияние кривых
Радиусы кривых в плане,
м
Поправочный
коэффициент
Менее 150
200
300
400
500
Более 600
1,2
1,15
1,1
1,11
1,02
1
Приведенный расчетный метод эффективен для решения одного комплекса
задач, требующих оценки скоростей потоков машин по элементарным участкам
с меняющимися дорожными условиями, т.е. для решения круга задач техникоэкономического проектирования дорог, организации движения.
2.5.3. Оценка пропускной способности автомобильных дорог
Методика расчета пропускной способности основана на использовании коэффициентов снижения пропускной способности. Такой подход к отчету влияния дорожных условий на пропускную способность является очень важным в
работе.
65
Для определения пропускной способности были использованы результаты
измерения скоростей движения одиночных автомобилей и величины максимальной плотности с учетом формулы
p = α ⋅ Vсв g max
(5.19)
где α = 0,18 – 0,23 (принимаем α=0,19)
Vсв –скорость движения одиночных автомобилей на рассматриваемом элементе дороги
gmax – максимальная плотность, авт/км
Величины коэффициентов снижения пропускной способности V определили как отношение пропускной способности рассматриваемого элемента дороги
Р к пропускной способности дороги с особо благоприятными условиями движения Ртх, т.е.
В=Р/Ртх
(5.20)
Максимальная пропускная способность Рmax соответствует следующим дорожным условиям и составу потока автомобилей: наличие прямолинейного горизонтального участка дороги большого протяжения без пересечений, ширина
полосы движения – 3,75м, обочины, укрепленные шириной 3 м, сухое покрытие имеет высокую ровность и шероховатость, транспортный поток состоит
только из легковых машин, отсутствуют какие-либо препятствия на обочинах,
вызывающие снижение скорости, погодные условия благоприятные.
Пропускную способность при совместном влиянии различных факторов
рассчитывают по формуле:
Р=ВРmax
(5.21)
где Р – пропускная способность в конкретных дорожных условия, легк авт./ч
Р max – максимальная пропускная способность, лег.авт.ч.
В - итоговый коэффициент снижения пропускной способности.
При расчете рекомендуется исходить из следующих величин максимальной пропускной способности Р max:
Двухполосные дороги – 2200авт/ч (в оба направления)
Трехполосные дороги – 4000 авт/ч ( в оба направления)
Дороги, имеющие 4 и более полосы движения – 1800 авт/ч ( на одной полосе).
Приведенные величины максимальной пропускной способности являются
средними для указанных дорог. Так, например, на дорогах с 2 полосами движения при наблюдениях в отдельных случаях была зафиксирована максимальная
пропускная способность до 2800 авт/ч.
Основной причиной снижения максимальной пропускной способности являлось недостаточное протяжение участка с особо благоприятными условиями.
Величину В определяют по формулам:
66
В=(0,5 + 0,037в + 0,4513s + 0,0046r – 0,0053р – 0,0038i + 0,0007с +
0,00118Vогр)В8…В13
(5.22)
В=В1В2…В13 ( при числе коэффициентов менее 4)
(5.23)
где в – ширина полосы движения (в пределах от 3 до 3,75м )
S – расстояние видимости (в пределах от 0,045 до 0,4км; при s > 0,4 произведение 0,4513s принимают равным 0,18052)
r - радиус кривой в плане ( от 0,01 до 5 км)
р – количество тяжелых автомобилей ( от 0 до 30%)
i – уклоны (от 0 до 60%)
с – расстояния до боковых препятствий ( от 0 до 10 м)
Vогр – ограничение скорости (от 20 до 90 км/ч)
Согласно СНиП 11-Д.5-72, эти коэффициенты соответственно равны:
Для легковых автомобилей – 1, для мотоциклов и мопедов – 0,6; для грузовых автомобилей грузоподъемностью до 4т – 1,5; 5т – 2; 8т – 2.5; 14т – 3.5;
свыше 14т – 4,5; для автобусов - 3.5.
При промежуточных значениях грузоподъемности транспортных средств
коэффициенты приведения следует определять по интерполяции.
Результаты определения пропускной способности оформляют в виде линейного графика пропускной способности и уровней загрузки отдельных
участков дороги. При этом учитывается, что каждый элемент дороги, вызывающий снижение пропускной способности, имеет зону влияния, в пределах
которой происходит изменение режима движения потоков автомобилей и пропускной способности.
Следует исходить из следующих экспериментально установленных зон
влияния в каждую сторону от рассматриваемого элемента:
- населенные пункты
- 300 м;
- участки подъемов:
длиной до 200 м
- 350 м;
длиной более 200 м
- 650 м;
- кривые в плане:
радиусом более 600 м
-100 м;
радиусом менее 600 м
-250 м;
- участки с ограниченной видимостью
менее 100 м
-150м
100-350м
-100м
Более 350
-50м
Одновременно с линейным графиком изменения пропускной способности
строят график изменения степени загрузки дороги. При наличии степени загрузки больше 0,5 рекомендуется или перестраивать участок дороги или применять мероприятия по организации движения.
Линейные графики пропускной способности и степени загрузки движения
являются важнейшими характеристиками транспортно-эксплуатационного со67
стояния дороги. Поэтому дорожники-эксплуатанционщики и служба организации движения должны иметь такие графики, чтобы обоснованно выбирать мероприятия по поддержанию высоких транспортных качеств дороги.
2.5.4. Моделирование движения транспортных потоков на ЭВМ с целью определения всех характеристик потока
При решении практических задач, связанных с проектированием элементов автомобильных дорог и систем управления движения по ним, перспективным является статическое моделирование ЭЦВМ движения потока автомобилей.
Транспортный поток представляет собой наглядный пример сложной системы, функционирование которой в комплексе практически невозможно точно
описать аналитическими методами. Проведение натурных экспериментов и исследование характеристик движения потока машин в реальных дорожных условиях вызывает значительные трудности. Все эти работы связаны с большими
затратами труда, времени и средств, и их сложно правильно организовать.
Часто оказывается невозможным в течение короткого периода наблюдений
за отдельными характеристиками потоков получить устойчивые их зависимости от интенсивности или скорости движения.
Методы математического моделирования транспортных потоков на ЭВМ
позволяет проводить экспериментальное исследование с помощью ЭВМ, моделируя различные интересующие ситуации.
68
3. ВЫПОЛНЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ
(РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ) И КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ
Практическая работа (расчетно-графическая) для очной формы обучения и
контрольная работа для заочной формы обучения, ставит своей задачей
закрепить и расширить теоретические знания об автомобильной дороге в
целом, взаимосвязи автомобиля с дорогой и практические навыки по оценке
автомобильных дорог по степени обеспечения безопасности движения,
расчетной скорости.
Работа оформляется на 10-15 стр. машинописного текста.
Основное направление РГР и контрольной работы по дисциплине заключается в оценке транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог методом коэффициентов аварийности и расчетной скорости.
Включает следующие основные пункты:
1. Оценка безопасности движения по участку автомобильной дороги методом частных коэффициентов аварийности (Кав )
2. Построение линейного графика итоговых коэффициентов аварийности,
пример оформления см. приложение №1.
3. Оценка транспортно-эксплуатационного состояния участка автомобильной дороги по обобщенным показателям итоговых коэффициентов расчетной
скорости (Крсi ).
4. Построение графика итоговых коэффициентов расчетной скорости,
пример оформления см. приложении №2.
3.1. Оценка безопасности движения по участку автомобильной дороги
методом частных коэффициентов аварийности (Кав )
В основной раздел работы входит оценка условий и безопасности движения. Каждая автомобильная дорога состоит из сочетания отдельных участков,
различающихся по радиусам кривых в плане и продольном профиле, обеспеченной видимости, продольным уклонам и другим характеристикам трассы.
Влияния этих показателей на условия движения, взаимно накладываясь, приводят к тому, что количество дорожно-транспортных происшествий на разных
участках неодинаково.
Коэффициент аварийности частный – относительная количественная характеристика ухудшения условий движения. Относительная вероятность дорожно-транспортных происшествий на всех характерных участках автомобильной дороги может быть оценена итоговым коэффициентом аварийности, который вычисляется произведением всех частных коэффициентов относительного
количества происшествий на разных участках дороги (коэффициентов влияния
или частных коэффициентов аварийности).
ав
К ит
= К 1 ⋅ К 2 ⋅ К 3 ⋅ К 4 ⋅ .... ⋅ К 18
(3.1)
69
Эти коэффициенты характеризуют ухудшение условий движения, из-за
влияния отдельных элементов плана, продольного и поперечного профилей,
придорожной полосы по сравнению с условиями движения по двухполосной дороге с шириной проезжей части − 7,5 м, укрепленными обочинами и шероховатым
покрытием, где ДТП может произойти только по вине водителя. Входящие в эту
формулу частные коэффициенты аварийности определены по отечественным и
зарубежным статистическим данным, учитывают влияние интенсивности движения и элементов плана и продольного профиля дороги. Установленный в настоящее время перечень не является исчерпывающим, по мере дальнейшего накопления статистических данных, особенно по отечественным материалам, перечень влияющих факторов и значения коэффициентов должны уточняться. Это
уточнение должно идти по двум направлениям:
1. Дополнительный учет местных дорожных условий в характерных природных (географических) районах.
2. Учет влияния неблагоприятных условий в процессе службы дороги (гололед, туман, осенняя грязь на покрытии, сужение проезжей части отложениями снега и т.д.). Для оценки дорожных условий в разные периоды года определяют сезонные коэффициенты аварийности.
Кроме того, не все факторы, для которых установлены значения коэффициентов аварийности, в равной степени влияют на безопасность движения.
Значения коэффициентов К1 – К18 приняты по ВСН 25-86 «Указания по
безопасности движения на автомобильных дорогах» и используются для построения графика итогового коэффициента аварийности. Пример оформления
графика дан в приложении 1. Приведенные ниже значения частных коэффициентов аварийности основаны на анализе статистики ДТП и применимы для дорог в равнинной и холмистой местности.
Частный коэффициент (К1) определяет влияние интенсивности движения на безопасность и принимается в зависимости от интенсивности
движения в обоих направлениях. При очень малой интенсивности движения
действия водителей определяются только восприятием дорожных условий. Каждый водитель выбирает скорость по техническим возможностям своего автомобиля и согласно своим индивидуальным склонностям, практически не встречая препятствий со стороны других автомобилей, следующих в том же или во
встречном направлении. Водители, развивающие слишком высокую скорость,
едут с повышенным риском, особенно на опасных участках с ограниченной видимостью, с узкими мостами, недостаточной шириной проезжей части, неровностями или скользкими местами на покрытии и т.д. Двигаясь с высокой скоростью, при ослабленном внимании, водитель часто не успевает своевременно
реагировать на ухудшение дорожных условий при въезде на опасный участок.
С ростом интенсивности режим движения становится менее свободным, напряженность водителей увеличивается.
70
Интенсивность
движения,
(тыс. авт./сут.)
К1 (двухполосные дороги)
К1 (трехполосные дороги, при
разметке на три
полосы)
Интенсивность
движения,
(тыс. авт./сут.)
К1 (четыре полосы движения
и более)
до 3,0
3,0 - 5,0
5,0 - 7,0
7,0 – 9,0
9,0 –
11,0
11,0 –
13,0
15,0 –
20,0
0,75
1,00
1,30
1,70
1,80
1,50
1,00
0,75
1,00
1,30
1,70
1,80
1,50
1,00
До 10
10 – 15
15 – 18
18 – 20
20 –
25,0
25,0 –
28,0
28,0 –
30,0
1,00
1,10
1,30
1,70
2,20
2,80
3,40
Частный коэффициент (К2) принимается относительно ширины проезжей части. На узких покрытиях зазор между встречающимися автомобилями, а также расстояние между колесом и краем неукрепленной обочины оказываются недостаточными для уверенного управления автомобилями, несмотря
на снижение водителями скорости движения. По мере уменьшения ширины
проезжей части относительное количество ДТП возрастает. Использование ширины проезжей части зависит от состояния обочин и наличия около нее краевых укрепленных полос по типу дорожного покрытия или бордюров. При грязных неровных обочинах дорог, водители избегают приближаться к краю покрытия из-за опасности заноса, используемая ширина проезжей части уменьшается.
Ширина проез- 4,5 – 5,5
жей части (м)
К2 (при укреплен2,2
ных обочинах)
К2 (при неукреп4,0
ленных обочинах)
5,6 – 6,0
6,1 – 7,0
7,1 – 7,5
7,1 – 9,0
1,00
9,1 –
10,5
0,8
10,5 и
более
0,7
1,5
1,35
1,05
2,75
2,50
1,75
1,50
1,0
0,9
Частный коэффициент (К3) устанавливается на участках в зависимости от ширины обочин. Недостаточная ширина обочин вызывает увеличение
количества дорожно-транспортных происшествий по следующим причинам:
− при малой ширине обочины съехавший на нее с большой скоростью автомобиль не может остановиться в пределах земляного полотна;
− автомобили, остановившиеся на узкой обочине, занимают также и часть
проезжей части, тем самым уменьшают ее эффективную ширину. Отклоняясь
от нормальной траектории при проезде мимо остановившихся на обочине автомобилей, водители попадают на полосу движения обгоняющих или встречных
автомобилей, что часто приводит к столкновению.
71
Большое значение для безопасности движения имеют тип укрепления обочин и
их состояние, чем больше разница в условиях движения по проезжей части и
сопрягающейся с ней полосе на обочине, тем выше опасность дорожнотранспортных происшествий и соответственно хуже транспортные качества
дороги. Грунтовые неукрепленные обочины, особенно во влажные периоды года, когда они покрыты слоем грязи, изрезаны глубокими колеями, имеют поверхность, настолько отличающуюся по сопротивлению движения и коэффициенту сцепления от твердого покрытия проезжей части, что заезд на обочину
может привести к заносу автомобиля. В этих условиях водители автомобилей
при движении стремятся держаться, возможно, дальше от кромки покрытия,
т.е. ближе к оси дороги, зазор между встречающимися автомобилями, а также
расстояние между колесом и краем неукрепленной обочины, заставляют водителя быть недостаточно уверенными при управлении автомобилем.
Ширина обочин
(м)
К3 (при двухполосной дороге)
К3 (при трехполосной дороге)
0,5 –
1,0
1,0 –
1,50
1,5 –
2,0
2,0 –
2,5
2,5 –
3,0
3,0 –
3.5
3,6 - 4,0
2,2
1,7
1,4
1,2
1,1
1,0
0,8
1,37
1,0
0,73
0,65
0,57
0,49
0,35
Частный коэффициент (К4) устанавливается в зависимости от продольного уклона. Участки подъемов и спусков на автомобильных дорогах характеризуются большим числом дорожно-транспортных происшествий. Основными причинами ДТП на крутых подъемах и спусках являются:
− съезды с земляного полотна автомобиля, движущегося вниз по спуску,
или столкновение с автомобилем, вышедшим на обгон при подъеме, составляет
около 24 % от общего числа ДТП на участках дорог, имеющих большие продольные уклоны;
− скорость, развиваемая отдельными водителями на затяжных спусках,
около 40 %;
− столкновение со встречным автомобилем при объезде остановившихся
автомобилей или обгоне грузовых, значительно снижающих скорость на подъеме, тоже около 18 %.
Продольный уклон, ‰ (тысячных)
К4
до 20
1,0
21 − 30
1,25
31 − 50
2,5
51 − 70
2,8
71 − 80
3,0
Частный коэффициент (К5) назначается на участках кривых в плане
радиусом меньше 2000 м. Условия движения по кривым радиусом равным и
более 2000 м практически не отличаются от условий движения по прямым участкам. По статистическим данным ряда стран установлена четкая зависимость
относительно количества дорожно-транспортных происшествий и радиуса кри72
вых. На меньших радиусах кривых скорость снижается, а водители начинают
делать попытки срезать кривые для уполаживания траектории движения. Безопасность движения по кривым определяется суммарным влиянием радиуса, поперечного уклона проезжей части и коэффициента сцепления.
Радиусы кривых
в плане (м)
К5
100 − 150
5,4
150 − 200
4,0
200 − 400
2,25
400 −
1000
1,6
1000 −2000
1,25
> 2000
1,0
Частный коэффициент (К6) назначается на участках автомобильных
дорог в зависимости от видимости. Видимость является одним из важнейших
факторов, определяющих безопасность движения по дорогам. Ограничение видимости на отдельных участках дорог отражается не только на увеличении количества дорожно-транспортных происшествий, но и на ухудшении транспортно-эксплуатационных качеств дорог, потому что с уменьшением видимости
снижается скорость транспортного потока. С недостаточной видимостью чаще
всего связаны ДТП при обгонах на кривых в плане и в продольном профиле.
При этом количество происшествий зависит от наличия на дороге участков с
недостаточной видимостью, длины и частоты их расположения на дороге.
Видимость
(м)
К6 в плане, м
К6 в профиле
50−100 100−150 150−200 200−250 250−350 350−400 400−500
3,6
3,0
2,7
2,25
2,0
1,45
1,2
5,0
4,0
3,4
2,5
2,4
2,0
1,4
>500
1,0
1,0
Частный коэффициент (К7) определяет влияние наличия мостов на
участке дороги. Проезд по мостам не отражается на условии движения автомобилей только в тех случаях, когда ширина проезжей части на мостах с ездой
по верху мало отличается от ширины земляного полотна. На подходах не оказывает психологического воздействия на водителей, связанного с ощущением
въезда в узкую горловину, часто ограничивающую видимость, расположенных
впереди участков дороги. При движении автомобильного транспорта по мостам
с ездой по низу, сказывается мелькание решетки ферм, расположенных сбоку, а
при проезде под путепроводами, влияет на водителей нависающее ощущение
над дорогой пролетного строения. При недостаточной ширине проезжей части
на мостах с ездой по верху перила и тротуары искусственных сооружений, расположенные близко от кромок проезжей части, стесняют дорогу и вызывают у
водителей боязнь задеть за препятствия, вынуждают их держаться ближе к оси
проезжей части. В большинстве случаев это приводит к снижению скорости и
столкновению автомобилей.
Ширина проезжей
части мостов по
отношению к про-
Меньше на
1м
Равна
Шире на 1
м
73
Шире на
2м
Равна ширине земполот-
езжей части дороги
К7
на
6,0
3,0
2,0
1,5
1,0
Частный коэффициент (К8) учитывает длинные прямые участки. Для
водителей грузовых автомобилей движение по этим участкам связано с наступлением вялости и снижением внимательности, увеличением продолжительности реакции, дремотным состоянием и даже сном.
Длина прямых
участков (км)
К8
до 3,0
3,0 – 5,0
5,0–10,0
10,0–15,0
15,0–20,0
>20,0
1,0
1,1
1,4
1,6
1,9
2,0
Частный коэффициент (К9) учитывает тип пересечения (в одном уровне, в разных уровнях, кольцевые пересечения в зависимости от интенсивности
движения на пересекаемой дороге). Режим движения транспортных потоков
при проходе через пересечения меняется. Часть автомобилей выполняет на пересечениях повороты, затрудняющие проезд транспортных средств, часть следует в прямом направлении. Не всегда понятны намерения других водителей,
нечетко или несвоевременно выполняющих перестроения при повороте. Видимость пересекающей дороги на подходе к пересечению, как правило, бывает
значительно меньше видимости по основной дороге.
Тип пересечения
К9
В разных
уровнях
Кольцевое пересечение
0,35
0,70
В одном уровне при интенсивности движения на
пересекаемой дороге, % от суммарной на двух
дорогах
до 10
10–20
>20
1.50
3.0
4.0
Частный коэффициент (К10) учитывает пересечения в одном уровне со
второстепенными дорогами и дорогами при интенсивности движения по
основной дороге. Безопасность движения на пересечениях дорог зависит от
направления пересекающихся потоков автомобилей, их относительной интенсивности, числа точек пересечений, разветвлений и слияний потоков, которые
называются «конфликтными точками».
Пересечение в одном уровне, интенсивность движения
по основной дороге (авт./сут.)
К10
> 1600
1600-3500
3500-5000
более 5000
1,0
2,0
3,0
4,0
74
Частный коэффициент (К11) учитывает видимость пересечения в одном уровне с примыкающей дорогой. Видимость пересекающей дороги на
подходе к пересечению, как правило, бывает значительно меньше видимости
по основной дороге. Большое значение имеет расположение пресечения в продольном профиле. Наилучшие условия видимости создаются при расположении пересечений на прямых участках обеих дорог, на вогнутых кривых продольного профиля, наихудшие – на выпуклых кривых. Нежелательно располагать пересечения в выемках.
Видимость пересечения в одном уровне с примыкающей
дороги (м)
К11
60
60-40
40-30
30-20
20
1,0
1,1
1,65
2,5
5,0
Частный коэффициент (К12) учитывает число полос движения в зависимости от интенсивности и условий движения. При организации и регулировании движения по дорогам , повышении пропускной способности, при высокой интенсивности, появляется необходимость увеличения числа полос движения на проезжей части.
Число основных
полос на проезжей
части для прямых
направлений движения
К12
2,0
3,0
без
разметки
3,0
с разметкой
полос движения
1,0
1,5
0,9
4,0
без разделительной полосы движения
0,8
4,0
с разделительной полосой движения
0,65
Частный коэффициент (К13) учитывает влияние застройки. Въезд в населенный пункт обычно связан с преодолением психологического ритма движения и, как правило, происходит с повышенной скоростью, которая снижается
уже в пределах населенного пункта. Близкое расположение зданий и сооружений от кромки проезжей части, стоящие на обочинах, автомобили, движение
пешеходов, конных повозок, велосипедистов и местного транспорта, осложняют пропуск транзитного движения.
Расстояние проезжей части от
застройки
или
50 (1)
50-20 (2)
50-20 (3)
20-10 (3)
10 (4)
10 (5)
зеленых насаждений (м)
К13
1,0
1,25
2,5
5,0
7,5
10,0
1- населенный пункт с одной стороны дороги
2- то же, имеются тротуары или пешеходные дорожки
3- населенный пункт с обеих сторон дороги, имеются тротуары и полосы местного движения
75
4- для местного движения полосы отсутствуют, имеются тротуары
5- полосы для местного движения и тротуары отсутствуют
Примечание: если при характеристиках застройки, указанных в скобках 3, 4, 5 населенный пункт находится с одной стороны дороги, значения К13 берутся вдвое меньшими.
Частный коэффициент (К14) учитывает влияние длины населенного
пункта. Назначается в зависимости от их протяжения. Населенные пункты, вытянувшиеся вдоль дороги на небольшое расстояние, многие водители проезжают без изменения скорости, не считаясь с усложнением условий движения.
Пункты значительного протяжения вынуждают их снижать скорость и ехать с
осторожностью, которую требует окружающая обстановка.
Длина населенного пункта (км)
К14
< 0,5
1,0
0,5–1,0
1,2
1,0–2,0
1,7
2,0–3,0
2,2
3,0–5,0
2,7
5,0–6,0
3,0
Частный коэффициент (К15) учитывает безопасность на подходах к населенным пунктам. Влияние населенного пункта (пешеходы, велосипедисты,
остановки автомобилей перед съездом) начинает появляться за 500-600 м., поэтому необходимо обеспечивать видимость крайних домов населенного пункта
с этого расстояния. Въезд в населенный пункт обычно связан с преодолением
сложившегося психологического ритма движения и, как правило, происходит с повышенной скоростью, которая снижается уже в пределах населенного пункта.
Длина участков
на подходах к населенным пунктам (м)
К15
0–100
100–200
200–400
2,5
1,9
1,5
Частный коэффициент (К16) учитывает коэффициент сцепления шины
колеса автомобиля с дорожным покрытием. Хорошее сцепление колес на
дороге существенно уменьшает длину тормозного пути и значительно повышает
безопасность движения автомобилей.
Характеристика
покрытий
Коэффициент
сцепления
при
скорости 60 км/ч
К16
Скользкое,
покрытое
грязью
Скользкое
Чистое,
сухое
Шероховатое, старое
Шероховатое, новое
0,2–0,3
0,4
0,6
0,7
0,75
2,5
2,0
1,3
1,0
0,75
Частный коэффициент (К17) учитывает влияние разделительной полосы. Разделение встречных потоков движения с устройством разделительной
полосы меняет режимы движения, обгоны становятся регулируемыми. С уве76
личением ширины разделительной полосы, количество столкновений уменьшается.
Ширина разделительной полосы
(м)
К17
1,0
2,0
3,0
5,0
10
15
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,4
Частный коэффициент (К18) учитывается при наличии обрывов. В зависимости от расстояний кромки проезжей части до обрыва глубиной более 5
м, если менее 5 м, то коэффициент принимается равным 1.
Расстояние от кромки проезжей части
до обрыва глубиной
более 5 м (м)
К18 без ограждений
К18 с ограждениями
0,5
1,0
1,5
2,0
3,0
5,0
4,3
2,2
3,7
2,0
3,2
1,85
2,75
1,75
2,0
1,4
1,0
1,0
Примечание: при глубине оврага 5,0 м и менее, коэффициент К18 принимается равным 1,0
Итоговый коэффициент аварийности определяют на основе линейного
графика исследуемого участка дороги. На график наносят сжатый план и продольный профиль дороги с выявлением на них всех элементов, влияющих на
безопасность движения (продольные уклоны, пересекающие дороги и пешеходные дорожки и т.д.). В специальной графе выписывают или изображают
графически фактическое расстояние видимости. Масштаб плана и профиля выбирают в зависимости от сложности рельефа и ситуации. На графике фиксируют интенсивность по данным учетов, проводимых дорожными организациями
или специальной изыскательской партией, выполняющей обследование дороги.
Под планом и профилем выделяют графы для каждого из учитываемых факторов, для которых выше приведены относительные коэффициенты аварийности.
Стандартной формы график коэффициентов аварийности не разработан, поэтому варьируется в зависимости от сложности условий прохождения трассы.
Для построения графика коэффициентов аварийности трассу дороги анализируют по каждому из показателей, выделяя на ней однородные по условиям
участки. Поэтому необходимо учитывать, что влияние опасного места распространяется и на прилегающие участки, где происходит вызываемое им изменение режимов движения.
Для определения коэффициентов аварийности на разных участках их
значения не интерполируют, а принимают большее значение (худшие условия).
Для большей наглядности в нижней или верхней части графика строят
эпюру итоговых коэффициентов аварийности, «пики», на которой характери77
зуют участки наиболее опасные в отношении возможности дорожнотранспортных происшествий.
Для участков дорог с равнинной и холмистой местностью итоговый коэффициент аварийности ( К авит. . ) характеризует степень опасности дороги следующих пределах:
0 – 10
10 – 20
20 – 40
40 и выше
неопасный
малоопасный
опасный
очень опасный
участок
участок
участок
участок
На участках дорог, где коэффициент аварийности больше 20, необходимо
принимать соответствующие меры для повышения безопасности движения
3.2. Построение линейного графика итоговых коэффициентов аварийности
Для построения линейного графика итоговых коэффициентов аварийности необходимо иметь данные всех параметров на рассматриваемом участке автомобильной дороги:
− интенсивность движения;
− ширину проезжей части;
− ширину обочин и разделительной полосы;
− продольные уклоны;
− расстояния видимости в плане и профиле;
− коэффициент сцепления;
− элементы пересечений в одном и на разных уровнях;
− габариты мостов;
− наличие пешеходных переходов;
− характер застройки вдоль дороги и расстояние до нее.
График вычерчивают в следующей последовательности:
1. Вычерчивают сетку графика в удобном масштабе и заполняют ее исходными данными. На ситуационном плане дороги показывают расположение
застройки, пересечений, габариты мостов и путепроводов,
2. Вписывают значения частных коэффициентов аварийности в соответствующие строки с учетом протяжения зон влияния отдельных элементов.
3. Перемножают частные коэффициенты аварийности. Определяют итоговые коэффициенты аварийности для каждого характерного участка дороги и
записывают их в отдельную графу. Для упрощения расчетов в начале целесообразно выделить частные коэффициенты, постоянные для всей протяженности
дороги, найти их произведение, а затем определить итоговые коэффициенты
аварийности для каждого отдельного элемента плана и профиля.
78
4. Строят эпюру изменения аварийности дороги по итоговым коэффициентам.
5. Проводят границы предельных значений коэффициентов аварийности и
выявляют опасные для движения участки.
6. Определяют необходимые мероприятия по повышению безопасности
движения.
3.3. Оценка транспортно-эксплуатационного состояния участка автомобильной дороги (Крсi)
Транспортно-эксплуатационное стояние дороги – это комплекс фактических
значений параметров и характеристик технического уровня и эксплуатационного
состояния на момент диагностики и оценки, обеспечивающих ее потребительские
свойства.
Оценка транспортно-эксплуатационного состояния участка автомобильной
дороги − это диагностика и анализ информации о параметрах, характеристиках и
условиях функционирования дорог и дорожных сооружений, наличии дефектов и
причин их появления, характеристиках транспортных потоков и другой необходимой оценки и прогноза состояния дороги и дорожных сооружений в процессе
дальнейшей эксплуатации, технического уровня степени соответствия нормативным требованиям постоянных (не меняющихся в процессе эксплуатации или меняющихся только при ремонте) геометрических параметров, характеристик дороги и инженерных сооружений, которые приняты за ее потребительские свойства.
Потребительские свойства дороги – это совокупность ее транспортноэксплуатационных показателей, непосредственно влияющих на эффективность
и безопасность работы автомобильного транспорта, отражающих интересы
пользователей дорог и влияние на окружающую среду. К ним относятся: обеспеченные дорогой, скорость, непрерывность, безопасность, удобство движения,
пропускная способность, уровень загрузки движением, способность пропускать
автомобили и автопоезда с разрешенными для движения осевыми нагрузками,
общей массой и габаритами, а так же экологическая безопасность. Наиболее
полно отражает все основные транспортно-эксплуатационные показатели, принята скорость движения, выраженная через коэффициент обеспеченности расчетной скорости. Оценка качества дороги производится на проектном уровне,
после строительства в момент сдачи в эксплуатацию и при эксплуатации.
Потребительские свойства дороги или ее транспортно-эксплуатационные
показатели обеспечиваются параметрами плана, продольного и поперечного профилей, прочностью дорожной одежды, ровностью и сцепными качествами покрытия, состоянием искусственных сооружений, инженерным оборудованием и обустройством, уровнем содержания дороги. Оценку выполняют в расчетный по условиям движения автомобилей осенне-весенний период года с влажной или мокрой поверхностью, когда все достоинства и недостатки дороги проявляются наиболее полно. В сухое теплое время года при благоприятных условиях погоды фак79
тические транспортно-эксплуатационные показатели могут быть выше, чем в
осенне-весенний период. Поэтому результаты обследований, выполненных в сухое теплое время года, приводятся к расчетным осенне-весенним условиям работы дороги.
Конечным результатом оценки является обобщенный показатель качества состояния дороги (ПД), включающий в себя комплексный показатель транспортноэксплуатационного состояния дороги (КПД), показатель инженерного оборудования (КОБ) и показатель уровня эксплуатационного содержания (Кэ)
П Д = КП Д ⋅ К ОБ ⋅ К Э
(3.2)
КП Дi = К РСi
(3.3)
3.3.1 Порядок и методика оценки влияния элементов параметров и
характеристик дорог на комплексный показатель их транспортноэксплуатационного состояния
1. Для оценки влияния отдельных параметров и характеристик дорог на
комплексный показатель их состояния (КПД) определяют частные коэффициенты
обеспеченности расчётной скорости на каждом характерном участке в соответствии с указаниями п. п. 5.4.2…5.4.19 Отраслевых дорожных норм (ОДН
218.0.006-2002).
При определении коэффициентов обеспеченности расчётной скорости аналитическим путем учитывают следующие особенности:
а) не принимают во внимание общие ограничения скорости Правилами дорожного движения и местные ограничения скорости (в населённых пунктах, на
переездах железных дорог, на пересечениях с другими дорогами, на кривых
малых радиусов, в зоне автобусных остановок, в зонах действия дорожных знаков и др.);
б) в случае резкого различия условий движения по дороге в разных направлениях (например, на затяжных уклонах горных дорог), кроме дорог I категории,
величину коэффициента обеспеченности расчетной скорости принимают по наименьшему значению из двух направлений движения; на дорогах I категории следует выполнять оценку их состояния по направлениям движения раздельно;
в) не учитывают участки постепенного перехода скорости от одного значения к другому, то есть строят ступенчатую эпюру показателей.
2. Значения частных коэффициентов обеспеченности расчётной скорости принимают по табл. 3.3.1 - 3.3.18.
Значение итогового коэффициента расчётной скорости ( К ИТОГ
РСi ) на каждом участке (для осенне-весеннего расчётного по условиям движения периода года) принимают равным наименьшему из всех значений частных коэффициентов на этом участке
80
К ИТОГ
= К min
РСi
РСi
(3.4)
Для наглядности строят линейный график, на который наносят сокращенный продольный профиль и план дороги, основные параметры и характеристики, частные и итоговые значения коэффициента обеспеченности расчётной скорости, а также линии нормативного и предельно-допустимого значений
показателей качества и транспортно-эксплуатационного состояния дороги.
Форма и пример линейного графика оценки качества и состояния дороги
приведены в приложении 2.
3.3.2 Расчет комплексного показателя транспортно-эксплуатационного
состояния автомобильной дороги
Для получения итогового значения коэффициента обеспеченности расчётной скорости определяют частные коэффициенты, учитывающие:
− ширину основной укреплённой поверхности (укреплённой поверхности)
и ширину габарита моста – КРС1;
− ширину и состояние обочин – КРС2;
− интенсивность и состав движения – КРС3;
− продольные уклоны и видимость поверхности дороги – КРС4;
− радиусы кривых в плане и уклон виража – КРС5;
− продольную ровность покрытия – КРС6;
− коэффициент сцепления колеса с покрытием - КРС7,
− состояние и прочность дорожной одежды – КРС8;
− ровность в поперечном направлении (глубину колеи)– КРС9;
− безопасность движения – КРС10.
Частный коэффициент КРС1 определяют исходя из ширины проезжей
части и краевых укреплённых полос, которые вместе составляют ширину основной укреплённой поверхности В1, с учётом влияния в осенне-весенний периоды года укрепления обочин на фактически используемую для движения ширину
этой поверхности В1Ф.
При наличии краевых укреплённых полос:
В1Ф = (ВП + 2a у )⋅ К у , м
(3.5)
где ВП - ширина проезжей части, м; ау - ширина краевой укрепленной полосы,
м; Ку - коэффициент, учитывающий влияние вида и ширины укрепления на
фактически используемую для движения ширину основной укреплённой поверхности (коэффициент используемой ширины основной укреплённой поверхности), принимают по табл. 2.3.1
При отсутствии краевых укрепленных полос:
В1Ф = ВП ⋅ К у ,м
81
(3.6)
На мостах, путепроводах, эстакадах:
В1ф = Г − 3hБ ,м
(3.7)
где Г - габарит моста, м; hБ - высота бордюра, м.
Таблица 3.3.1
Значения коэффициента использования ширины основной укреплённой поверхности
Значения Ку
Вид укрепления обочин
Покрытие из асфальтобетона, цементобетона или из
материалов, обработанных
вяжущими
на прямых участках и на
кривых в плане радиусом
более 200 м
1,0
на кривых в плане радиусом
менее 200 м, а также на участках с ограждениями, направляющими столбиками, тумбами, парапетами
1,0
Слой щебня или гравия
0,98 / 0,96
0,97 / 0,95
Засев трав
0,96 / 0,94
0,95 / 0,93
Обочины не укреплены
0,95 / 0,93
0,93 / 0,90
Примечания:
1. В числителе для дорог I…II категорий, в знаменателе - для дорог III…V категорий.
2. Значения Ку даны для ширины полосы укрепления обочины 1,0 м и более.
При меньшей ширине полосы укрепления значения Ку принимают для укрепления асфальтобетоном или другими обработанными вяжущими материалами как для укрепления щебнем или гравием; для укрепления щебнем или гравием как для укрепления засевом трав, а для
укрепления засевом трав как для неукреплённой обочины.
За характерные по ширине укрепленной поверхности принимают участки с
одинаковой шириной проезжей части и укрепленных краевых полос, а при отсутствии краевых полос - участки дороги с одинаковой шириной проезжей части.
Значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости КРС1
принимаются в зависимости от числа полос движения и ширине укрепленной поверхности по табл. 3.3.2 - 3.3.4.
82
Таблица 3.3.2
Значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости КРС1, учитывающего
влияние ширины основной укреплённой поверхности дороги для двухполосных дорог
Ширина основной укреплённой поверхности
В1Ф, м
1
4,50
4,75
5,0
5,25
5,50
5,75
6,0
6,25
6,50
6,75
7,0
7,25
7,50
7,75
8,0
8,25
8,50
8,75
9,0
9,25
9,50
Интенсивность движения,
авт./сут. (физических ед.)
менее 600
600…1200
1200…3600
3600…10000
2
0,58
0,68
0,79
0,88
1,0
1,10
1,20
1,25
-
3
0,25
0,33
0,41
0,50
0,58
0,64
0,75
0,84
0,93
1,0
1,07
1,13
1,19
1,25
1,30
-
4
0,65
0,71
0,78
0,85
0,91
0,98
1,05
1,12
1,18
1,25
1,30
-
5
0,61
0,68
0,75
0,82
0,88
0,94
1,0
1,05
1,10
1,15
1,20
1,25
1,30
Значения КРС1 в зависимости от ширины основной укреплённой поверхности, используемой для движения, числа полос и интенсивности движения табл.
3.3.3 ÷ 3.3.4.
83
Таблица 3.3.4
Для двухполосной проезжей части
четырёхполосных дорог
Таблица 3.3.3
Для трёхполосных дорог
Ширина
укреплённой
поверхности
В1Ф, м
10,50
10,75
11,0
11,25
11,50
11,75
12,0
12,25
12,50
12,75
13,0
13,25
13,50
13,75
14,0
Значения КРС1
Ширина укреплённой поверхности В1Ф, м
при отсутс разметкой ствии разметки
0,8
0,7
0,83
0,72
0,86
0,74
0,88
0,76
0,90
0,78
0,95
0,80
0,99
0,81
1,03
0,82
1,08
0,83
1,10
0,85
1,15
0,87
1,18
0,92
1,22
0,97
1,25
1,02
1,07
6,0
6,25
6,50
6,75
7,0
7,25
7,50
7,75
8,0
8,25
8,50
8,75
9,0
9,25
9,50
9,75
Значения КРС1 при ширине разделительной
полосы, м
до 5 м
более 5 м
0,50
0,59
0,67
0,75
0,83
0,90
0,95
1,0
1,05
1,10
1,15
1,20
1,25
1,29
1,32
1,35
0,55
0,64
0,72
0,80
0,88
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
1,20
1,23
1,26
1,29
1,32
1,35
Примечание. Приведённые КРС1 действительны при интенсивности движения более 7 тыс.
авт./сут. При меньшей интенсивности для дорог с шириной укреплённой поверхности 10,5
м принимают КРС1=1,10 при отсутствии разметки и КРС1=1,25 при наличии разметки
Частный коэффициент КРС2 определяют по величине ширины обочины в
соответствии с табл. 3.3.6 общем случае в состав обочины входит краевая укрепленная полоса, укреплённая полоса для остановки автомобилей и прибровочная
полоса.
За характерные по ширине обочин принимают отрезки дороги с одинаковой шириной обочин. Если ширина правой и левой обочин разная, в расчет принимают меньшую. При выделении характерных участков не учитывают колебания ширины обочины в пределах до 0,10 м при общей ширине обочины до 1,5 м
и в пределах до 0,20 м при ширине обочины более 1,5 м. В случае изменения ширины обочины на величину больше указанных (0,1 м и 0,20 м) участок выделяют в характерный.
В случае, когда проезжая часть и краевые укреплённые полосы или проезжая часть и укреплённые обочины имеют один тип покрытия и между этими
элементами нет четко видимых различий (например, для гравийных и щебеноч84
ных покрытий) ширину краевых укреплённых полос или укреплённых обочин
условно принимают по формуле:
ау =
В у − Вo
2
, м
(3.8)
где ау – ширина краевой укреплённой полосы или укреплённой обочины,
имеющих одинаковый с проезжей частью тип покрытия, м; Ву – общая ширина
укрепленной поверхности, имеющая один тип покрытия, м; Во – оптимальная
ширина укреплённой поверхности, соответствующая данной интенсивности движения, м (табл. 3.3.5).
Таблица 3.3.5
Значения Во
Интенсивность движения, авт./сут.
До 100
100… 600
600…
1200
1200…
3600
более
3600
Оптимальная ширина укреплённой поверхности
(Во), м
4,5
7
7,5
8
9,5
Для трёхполосных дорог или проезжей части автомагистралей с тремя полосами движения оптимальную ширину укреплённой поверхности принимают
12,75 м, для четырёхполосной проезжей части автомагистралей – 16 м.
В случае когда на всей ширине обочины устроен один тип укрепления, значения КРС2 принимают по табл. 3.3.6 в зависимости от общей ширины обочины
для данного типа укрепления. Аналогично принимают значения КРС2 при отсутствии укрепления на всей ширине обочины.
При наличии на обочине краевой укреплённой полосы и (или) укреплённых
различными материалами, а также неукреплённых полос значения КРС2 определяют как средневзвешенную величину для данных типов укрепления по формуле:
n
К РС2 =
∑b ⋅ К
i =1
i
ВОБ
РС 2 i
(3.9)
где bi - ширина полосы обочины с различным типом укрепления, м; КРС2i - величина коэффициента обеспеченности расчетной скорости для данного типа укрепления полосы, принятая из предположения, что этот тип укрепления распространяется на всю ширину обочины; ВОБ – общая ширина обочины, м; n – количество
типов укреплений на обочине.
85
Таблица 3.3.6
Значения частного коэффициента обеспеченности расчетной скорости КРС2,
учитывающего влияние ширины и состояния обочин
Ширина обочины (вклюТип укрепления обочины
чая краевую
а/б; ц/б; обработ- слой щебня или
засев трав
укрепленную полосу), м ка вяжущими
гравия
1
2
3
4
0,30
0,30
0,20
0,19
0,40
0,34
0,24
0,22
0,50
0,64
0,44
0,42
0,75
0,71
0,60
0,52
1,00
0,85
0,70
0,60
1,25
0,90
0,76
0,65
1,50
0,95
0,82
0,70
1,75
1,0
0,86
0,75
2,00
1,05
0,90
0,80
2,25
1,10
0,95
0,85
2,50
1,15
1,00
0,90
2,75
1,20
1,05
0,95
3,00
1,25
1,10
1,0
3,25
1,30
1,15
1,05
3,50
1,35
1,20
1,05
3,75
1,35
1,25
1,05
4,00
1,35
1,25
1,05
обочины не укреплены
5
0,19
0,20
0,35
0,40
0,50
0,55
0,60
0,65
0,70
0,75
0,80
0,85
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
Примечания. 1. При наличии на обочине крупных промоин, продольной колеи вдоль кромки
проезжей части или краевой укреплённой полосы, а также при расположении поверхности
обочины выше или ниже поверхности покрытия на проезжей части или краевой полосе более,
чем на 40 мм значения КРС2 принимают как для неукреплённой обочины, независимо от типа
укрепления.
2. Значения КРС2 для обочин, укрепленных засевом трав принимают, когда на
всей ширине укреплённой полосы имеется сплошной травяной покров не более 5 см. При наличии на полосе, укреплённой засевом трав разрушений травяного покрова значения КРС2 принимают как для неукреплённой обочины.
Пример 1. Общая ширина обочины ВОБ = 3 м. Из них, ширина краевой полосы из асфальтобетона 0,5 м; ширина укрепленной щебнем полосы - 2 м и ширина неукрепленной полосы - 0,5 м. По табл. 3.3.6 для общей ширины обочины 3 м принимаем значение КРС2 при укреплении: асфальтобетоном 1,25; щебнем - 1,10; для неукреплённой обочины - 0,90. Средневзвешенная величина КРС2 будет:
К РС2 =
0 ,5 ⋅1,25 + 2 ,0 ⋅1,10 + 0 ,5 ⋅ 0,90
= 1,09 .
3
86
Пример 2. Общая ширина обочины 1,5 м. Из них ширина краевой полосы из слоя гравия
1 м и ширина полосы укрепленной засевом трав - 0,5 м.
Для общей ширины обочины 1,5 м по табл. 3.3.6 принимаем при укреплении слоем гравия КРС2 =0,82; при укреплении засевом трав КРС2 = 0,70. Средневзвешенная величина будет:
К РС2 =
1,0 ⋅ 0 ,82 + 0 ,5 ⋅ 0 ,70
= 0 ,78 .
1,5
Частный коэффициент КРС3 определяют в зависимости от интенсивности
и состава движения по формуле:
К РС 3 = К РС1 − ∆К РС
(2.10)
где ∆КРС - снижение коэффициента обеспеченности расчётной скорости под
влиянием интенсивности и состава движения, значение которого приведено в
табл. 3.3.7.
За характерный по интенсивности и составу движения принимают отрезок
дороги, на котором эти показатели одинаковы и отличаются более чем на 15…20
% от показателей на смежных участках. Интенсивность и состав движения принимают по результатам наблюдений в тёплый период года.
Таблица 3.3.7
Значения ∆КРС, учитывающего влияние интенсивности и состава движения,
на двухполосных и трёхполосных дорогах
Значения ∆КРС
Интенсивность движения,
тыс. авт./сут.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0,60
0,03
0,05
0,08
0,11
0,13
0,17
0,20
0,23
0,29
0,32
-
13
14
15
-
Для двухполосных дорог
при β равном
0,50
0,40
0,30
0,02
0,01
0,04
0,03
0,02
0,06
0,05
0,04
0,08
0,07
0,06
0,11
0,09
0,07
0,15
0,10
0,08
0,17
0,12
0,09
0,18
0,15
0,10
0,21
0,17
0,11
0,25
0,19
0,12
0,21
0,15
0,23
0,17
-
0,25
0,27
0,30
0,19
0,22
0,23
0,20
0,01
0,03
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,10
0,11
0,13
0,15
0,60
0,05
0,06
0,07
0,08
0,10
0,11
0,11
0,12
0,12
0,13
0,17
0,19
0,20
0,15
0,16
0,18
Для трёхполосных дорог
при β равном
0,50
0,40
0,30
0,20
0,04
0,02
0,01
0,01
0,04
0,03
0,02
0,01
0,05
0,03
0,03
0,01
0,05
0,04
0,03
0,01
0,06
0,05
0,04
0,02
0,07
0,06
0,04
0,02
0,08
0,07
0,05
0,03
0,09
0,07
0,05
0,03
0,09
0,08
0,06
0,04
0,10
0,08
0,06
0,04
Продолжение таблицы 3.3.7
0,11
0,10
0,07
0,06
0,13
0,12
0,09
0,08
0,15
0,13
0,11
0,10
Примечание. β - коэффициент, учитывающий состав транспортного потока, численно равен доле грузовых автомобилей и автобусов в потоке.
87
Частный коэффициент КРС4 определяют по величине продольного уклона
для расчётного состояния поверхности дороги в весенне-осенний период года и
фактического расстояния видимости поверхности дороги при движении на подъём (табл. 3.3.8 и на спуск (табл. 3.3.9). При этом между точками перелома продольного профиля допускается принимать величину уклона постоянной без учета
его смягчения на вертикальных кривых.
Частный коэффициент КРС4 принимают для мокрого чистого покрытия на
участках, где ширина укреплённой обочины из асфальтобетона, цементобетона
или из материалов, обработанных вяжущими вместе с краевой укреплённой полосой составляет 1,5 м и более. На других участках значения КРС4 принимают для
мокрого загрязнённого покрытия.
На каждом участке из двух значений КРС4 (одно для движения на подъём,
другое − на спуск) выбирают меньшее и заносят в линейный график.
Таблица 3.3.8
Значения частного коэффициента обеспеченности расчетной скорости КРС4,
учитывающий влияние продольных уклонов при движении на подъём
Продольный
уклон, ‰
0…
21…
31…
41…
51…
61…
71…
20
30
40
50
60
70
80
более
80
Значения КРС4
при мокром
чистом покрытии
при мокром
загрязнённом
покрытии
1,25
1,10
1,00
0,90
0,80
0,75
0,70
0,60
1,15
1,10
0,95
0,85
0,75
0,70
0,65
0,50
88
Таблица 3.3.9
Значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости КРС4, учитывающего влияние продольных уклонов и видимость поверхности дороги при движении на спуск
Продольный уклон,
‰
Видимость,
м
0…
20
21…30
31…40
41…50
51…60
61…70
71…80
более
80
при мокром 45
чистом по- 55
75
крытии
85
100
150
200
250
300
более
300
0,40
0,45
0,54
0,58
0,65
0,75
0,85
0,92
1,00
0,39
0,44
0,52
0,56
0,62
0,72
0,83
0,90
0,97
Значения КРС4
0,37
0,38
0,44
0,44
0,51
0,51
0,55
0,55
0,61
0,61
0,71
0,71
0,81
0,81
0,87
0,88
0,94
0,96
1,25
1,10
1,05
1,00
0,95
0,90
0,87
0,82
55
75
85
100
150
200
250
300
более
300
0,40
0,48
0,52
0,58
0,68
0,78
0,85
0,93
0,39
0,46
0,50
0,55
0,65
0,75
0,82
0,89
0,38
0,45
0,48
0,54
0,63
0,73
0,79
0,85
0,38
0,45
0,47
0,53
0,62
0,72
0,76
0,84
0,38
0,44
0,47
0,52
0,61
0,71
0,72
0,83
0,35
0,40
0,44
0,50
0,55
0,65
0,70
0,80
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,60
0,65
0,70
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,50
0,55
0,60
1,10
1,05
1,00
0,95
0,90
0,85
0,80
0,70
при мокром
загрязненном покрытии
0,36
0,43
0,50
0,54
0,60
0,70
0,80
0,86
0,92
0,33
0,41
0,47
0,52
0,58
0,67
0,77
0,82
0,86
0,30
0,40
0,45
0,50
0,55
0,65
0,75
0,80
0,85
0,25
0,30
0,40
0,45
0,50
0,60
0,70
0,75
0,80
Частный коэффициент КРС5 определяют по величине радиуса кривой в плане
и уклона виража по табл. 2.3.10 для расчётного состояния поверхности дороги в весенне-осенний период года, который принимают с учетом типа и ширины укрепления обочин.
В длину участка кривой в плане включают длину круговой и переходных кривых. Кроме того, при радиусах закругления 400 м и менее в длину участка включают
зоны влияния по 50 м от начала и конца кривой. Исследования режима движения автомобилей по кривым показали, что 600 м (при наличии виража), на чистом покрытии, можно рассматривать как минимальное значение радиуса, при котором условия
движения практически не отличаются от движения по прямым участкам. При меньших радиусах скорость на кривых снижается, а водители начинают делать попытки
срезать кривые для уполаживания траектории движения. На кривых более 1500 м, а
также в промежутках между смежными участками кривых в плане принимают КРС5 =
КПН.
89
Таблица 3.3.10 (а)
Значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости КРС5,
учитывающего влияние радиуса кривых в плане и поперечного уклона виража
Поперечный уклон
виража, ‰
Коэффициент обеспеченности расчётной скорости КРС5 при радиусе кривой
в плане, м, равном:
30
60
100
150
200
300
400
600
800
1000
1500
Состояние покрытия – мокрое, чистое
-20
0,27
0,37
0,46
0,54
0,60
0,69
0,76
0,85
0,92
0,97
1,06
0
0,28
0,38
0,47
0,55
0,62
0,71
0,78
0,89
0,96
1,01
1,11
20
0,29
0,39
0,49
0,57
0,64
0,74
0,81
0,92
1,00
1,05
1,16
30
0,29
0,40
0,49
0,58
0,65
0,75
0,83
0,94
1,02
1,08
1,18
40
0,30
0,40
0,50
0,59
0,66
0,76
0,84
0,95
1,03
1,10
1,20
50
0,30
0,41
0,51
0,60
0,67
0,77
0,85
0,97
1,05
1,12
1,23
60
0,31
0,42
0,52
0,61
0,68
0,79
0,87
1,00
1,07
1,12
1,25
Состояние покрытия – мокрое, загрязненное
-20
0,23
0,31
0,38
0,45
0,50
0,59
0,65
0,74
0,80
0,85
0,94
0
0,24
0,32
0,40
0,47
0,53
0,62
0,68
0,78
0,85
0,90
1,00
20
0,25
0,34
0,42
0,50
0,56
0,65
0,72
0,82
0,90
0,95
1,06
30
0,25
0,34
0,43
0,51
0,57
0,66
0,73
0,84
0,92
0,98
1,09
40
0,26
0,35
0,44
0,52
0,58
0,68
0,75
0,86
0,94
1,00
1,12
50
0,26
0,36
0,45
0,53
0,59
0,69
0,77
0,88
0,96
1,03
1,14
60
0,27
0,36
0,45
0,54
0,60
0,71
0,78
0,90
1,00
1,05
1,17
Примечание: знак «−» соответствует обратному поперечному уклону проезжей части на кривой в плане.
Таблица 3.3.10 (б)
Значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости КРС5,
учитывающего влияние радиуса кривых в плане без виража
Радиусы кривой
30
60
100
150
200
300
400
600
800
1000
1500
покрытие - мокрое,
чистое
0,26
0,34
0,42
0,47
0,52
0,58
0,65
0,78
0,86
0,95
1,15
покрытие - мокрое,
загрязненное
0,24
0,28
0,32
0,37
0,43
0,52
0,60
0,72
0,82
0,90
1,00
Частный коэффициент КРС6 определяют по величине суммы неровностей покрытия проезжей части (табл. 3.3.11). В расчёт принимают худший из показателей
ровности для различных полос на данном участке.
90
Таблица 3.3.11
Значения частого коэффициента обеспеченности расчётной скорости КРС6, учитывающего
продольную ровность покрытия
Ровность по толчкомеру
ТХК-2, см / км
до 60
70
80
90
100
120
140
160
200
250
300
350
400
450
более 500
Ровность по
ПКРС-2,
см / км
до 300
350
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1400
1600
1800
2000
Значение КРС6
1,25
1,15
1,07
0,96
0,92
0,75
0,67
0,63
0,57
0,50
0.43
0,37
0,31
0,25
0,20
Значение КРС6
1,25
1,20
1,12
0,98
0,84
0,72
0,65
0,59
0,55
0,51
0,43
0,33
0,28
0,24
0,20
Частный коэффициент КРС7 определяют по измеренной величине коэффициента сцепления, при расстоянии видимости поверхности дороги равном нормативному для данной категории дороги (табл. 3.3.12). В расчёт принимают наиболее низкий из коэффициентов сцепления по полосам движения на данном участке.
Таблица 3.3.12
Значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости КРС7,
учитывающего влияние коэффициента сцепления колеса с покрытием
Категория
дороги
I-А
I-Б, II
III
IV
V
0,20
0,66
0,62
0,59
0,53
0,43
0,25
0,72
0,66
0,57
0,51
0,41
Значения КРС7 при коэффициенте сцепления
дорожного покрытия ϕ
0,30
0,35
0,40
0,45
0,78
0,83
0,89
0,94
0,73
0,77
0,83
0,88
0,69
0,73
0,77
0,82
0,60
0,64
0,68
0,71
0,49
0,51
0,53
0,56
0,50
0,99
0,92
0,86
0,74
0,58
Примечания. 1. Коэффициенты сцепления даны для скорости 60 км/ч, шины с рисунком и мокрого покрытия из цементобетона, асфальтобетона, а также из щебня и гравия, обработанных вяжущими.
2. При величинах коэффициентов сцепления более 0,50 принимают КРС7 = КПН.
Частный коэффициент КРС8 определяют в зависимости от состояния покрытия и прочности дорожной одежды только на тех участках, где визуально установлено наличие трещин, колейности, просадок или проломов, а коэффициент обеспеченности расчётной скорости по ровности меньше нормативного для данной категории
дороги (КРС6 < КПН). Величину КРС8 определяют по формуле:
91
К РС8 = ρ СР
(2.11)
КП Н
где ρСР – средневзвешенный показатель, учитывающий состояние покрытия и прочность дорожной одежды на однотипном участке.
n
ρ СР =
∑ρ
li
i
i =1
=
n
∑l
ρ1 l1 + ρ 2 l2 + ... + ρ n ln
,
l1 + l 2 + ... + l n
(3.12)
i
i =1
где ρi и li –показатель и протяжённость, соответственно частных микроучастков i с
практически одинаковым состоянием дорожной одежды; n – количество частных
микроучастков в составе однотипного участка.
Виды дефектов и их оценка в баллах и соответствующие значения показателя ρi
для вычисления КРС8 даны в табл. 3.3.13
Таблица 3.3.13
Значение показателя ρ, учитывающего состояние покрытия и прочность дорожной одежды
Значение показателя ρ при типе дорожных одежд
УсовершенстУсовершенствоПереходные
вованные капи- ванные облегчёнтальные
ные
Вид дефекта
Оценка в
баллах
Без дефектов и поперечные
одиночные трещины на расстоянии более 40 м (для переходных покрытий отсутствие дефектов)
5,0
1,0
1,0
1,0
4,8…5,0
0,95…1,0
1,0
0,9…1,0
4,5…4,8
0,90…0,95
0,95…1,0
0,80…0,90
4,0…4,5
0,85…0,90
0,90…0,95
0,70…0,80
0,80…0,85
0,85…0,90
0,55…0,70
0,78…0,80
0,83…0,85
0,42…0,55
3,0…3,5
0,75…0,78
0,80…0,83
-
2,8…3,0
0,70…0,75
0,75…0,80
-
Поперечные одиночные трещины (для переходных покрытий отдельные выбоины)
на расстоянии 20…40 м между трещинами
То же на расстоянии 10…20 м
Поперечные, редкие трещины (для переходных покрытий выбоины) на расстоянии
8…10 м
То же 6…8 м
То же 4…6 м
Поперечные частые трещины
на расстоянии между соседними трещинами 3…4 м
То же 2…3 м
3,8…4,0
(3,0…4,0)1
3,5…3,8
(2,0…3,0)1
92
То же 1…2 м
Продольная,
центральная
трещина
Продольные боковые трещины
Одиночная сетка трещин на
площади до 10 м2 с крупными ячейками (сторона ячейки
более 0,5 м)
Одиночная сетка трещин на
площади до 10 м2 с мелкими
ячейками (сторона ячейки
менее 0,5 м)
Густая сетка трещин на площади до 10 м2
Сетка трещин на площади
более 10 м2 при относительной площади, занимаемой
сеткой
30…10 %
То же 60…30 %
То же 90…60 %
Колейность при средней глубине колеи
до 10 мм
То же 10…20 мм
То же 20…30 мм
То же 30…40 мм
То же 40…50 мм
То же 50…70 мм
То же более 70 мм
Просадки (пучины) при относительной площади просадок 20…10 %
То же 50…20 %
Более 50%
Проломы дорожной одежды
(вскрывшиеся пучины) при
относительной площади, занимаемой проломами <10 %
То же 30…10 %
То же более 30 %
Одиночные выбоины на покрытиях, содержащих органическое вяжущее (расстояние между выбоинами более
20 м)
Отдельные выбоины на покрытиях, содержащих органическое вяжущее (расстояние
между
выбоинами
10…20 м)
2,5…2,8
0,65…0,70
0,70…0,75
-
4,5
0,90
0,95
-
3,5
0,90
0,85
-
3,0
0,75
0,80
-
2,5
0,65
0,70
2,0
0,60
0,65
2,0…2,5
0,60…0,65
0,65…0,70
-
1,8…2,0
1,5…1,8
0,55...0,60
0,50…0,55
0,60…0,65
0,55…0,60
-
5,0
1,0
1,0
1,0
4,0…5,0
3,0…4,0
2,5…3,0
2,0..2,5
1,8…2,0
1,5
0,85…1,0
0,75…0,85
0,65…0,75
0,60…0,65
0,55…0,60
0,50
0,90…1,0
0,80…0,90
0,70…0,80
0,65…0,70
0,60…0,65
0,55
0,70…1,0
0,65…0,70
0,60…0,65
0,55…0,60
0,50…0,55
0,45
1,0…1,5
0,45…0,50
0,50…0,55
0,35…0,40
0,8…1,0
0,5
0,40…0,45
0,35
0,45…0,50
0,40
0,30…0,35
0,25
1,0…1,5
0,45…0,50
0,50…0,55
0,35…0,40
0,8…1,0
0,5…0,8
0,40…0,45
0,35…0,40
0,45…0,50
0,40…0,45
0,30…0,35
0,25…0,30
4,0…5,0
0,85…1,0
0,90…1,0
-
3,0…4,0
0,75…0,85
0,80…0,90
-
93
Редкие выбоины в тех же
случаях (расстояние 4…10 м)
Частые выбоины в тех же
случаях (расстояние 1…4 м)
Карты заделанных выбоин,
залитые трещины
Поперечные волны, сдвиги
Шелушение, выкрашивание2
Разрушение поперечных и
продольных швов3
Ступеньки в швах3
Перекос плит3
Скол углов плит3
Примечания.
2,5…3,0
0,65…0,75
0,70…0,80
-
2,0…2,5
0,60…0,65
0,65…0,70
-
3,0
0,75
0,80
-
2,0…3,0
-
0,60…0,75
-
0,65…0,80
-
0,42…0,55
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1. Дорожные одежды переходного типа.
2. На прочность нежёстких одежд влияет мало.
3. Характерно для цементобетонных покрытий.
Частный коэффициент КРС9 определяют в зависимости от величины параметров колеи в соответствии с табл. 3.3.14.
Таблица 3.3.14
Значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости КРС9,
учитывающего ровность в поперечном направлении
Параметры колеи
Глубина колеи под уложенной на
Общая глубина колеи относивыпоры рейкой, мм
тельно правого выпора, мм
0
≤4
7
3
9
4
12
6
17
9
27
15
45
28
≥ 83
≥ 56
Значения КРС9
1,25
1,0
0,9
0,83
0,75
0,67
0,58
0,5
Частный коэффициент КРС10 определяют на основе сведений о дорожнотранспортных происшествиях (ДТП) по величине коэффициента относительной
аварийности. В качестве характерных по безопасности движения выделяют отрезки
дороги длиной по 1 км, на которых за последние 3 года произошли ДТП. Для каждого такого участка вычисляют относительный коэффициент аварийности по формуле:
И=
ДТП 10 6
,
365 N n
ДТП / 1 млн. авт. км
(3.13)
где ДТП - число ДТП за последние n лет (n = 3 года); N- среднегодовая суточная интенсивность движения, авт./сут.
94
В порядке исключения при отсутствии сведений за предыдущий период допускается определять величину N по данным о ДТП за последний год.
Значения КРС10 определяют по табл. 2.3.15. При наличии хотя бы одного ДТП
по причине неудовлетворительных дорожных условий величину КРС10 для данного
километра принимают в два раза меньше указанной в табл. 2.3.15. Это снижение аннулируется после выполнения работ по устранению недостатков дороги, послуживших причиной ДТП, не учитывается, если к моменту оценки указанные работы были
выполнены. На участках, где за оцениваемый период ДТП не зафиксировано, значения КРС10 принимают равным КПН.
Таблица 3.3.15
Значения частного коэффициента обеспеченности расчётной скорости КРС10,
учитывающего безопасность движения
Значения коэффициента относительной аварийности,
ДТП /
1 млн. авт. км
Значение
КРС10
0
…0,2
0,21…
0,3
0,31…
0,5
0,51…
0,7
0,71…
0,9
0,91…
1,0
1,01…
1,25
1,26…
1,5
более
1,5
1,25
1,0
0,85
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
Транспортно-эксплуатационное состояние каждого характерного участка
дороги
оценивают итоговым коэффициентом обеспеченности расчетной скорости
К рсит
который принимают за комплексный показатель транспортно,
эксплуатационного состояния дороги на данном участке.
Значение итогового коК рсит
на каждом участке для осенэффициента обеспеченности расчетной скорости
не-весеннего, расчетного по условиям движения, периода года принимают равным
наименьшему из всех частных коэффициентов на этом участке
ит
min
К рсi
= К рсi
Оценку транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги на
момент обследования выполняют по величине среднего комплексного показателя:
КП Д =
(∑К
)
ит
рсi
L /L
(3.14)
где К - итоговое значение коэффициента обеспеченности расчетной скорости
на каждом участке; L Ì - длина участка с итоговым значением К рсiит ; П - число таких
участков; L - общая длина дороги (рассматриваемая)
ит
рсi
95
3.3.3 Определение показателя инженерного оборудования и обустройства
дороги
Показатель инженерного оборудования и обустройства дороги Коб определяют по величине итогового коэффициентам дефектности соответствия инженерного
оборудования и обустройства дороги Ди.о, принимается по таблице 3.3.16. За нормативную величину показателя инженерного оборудования и обустройства принимают Коб = 1,0. Обеспечивается при наличии и соответствии требованиям стандартов и других нормативных документов основных элементов инженерного оборудования и обустройства дорог (дорожные знаки, ограждения, разметки, примыкания, пересечения автомобильных дорог с автомобильными и железными дорогами, автобусные остановки, площадки отдыха, тротуары, пешеходные дорожки в
населенных пунктах, освещения). Значения Коб могут колебаться от 0.9 до 1.0.
Таблица 3.3.16
Значение показателя инженерного оборудования и обустройства
Коэффициент дефектности
соответствия, Ди.о
Значение показателя инженерного оборудования и обустройства,
дороги Коб для дорог при интенсивности движения авт./ сутки
До 1000
До 2000
Более 2000
0
1.0
1.0
1.0
0.1
1.0
0.99
0.99
0.2
0.99
0.98
0.98
0.3
0.98
0.98
0.97
0.4
0.98
0.97
0.96
0.5
0.97
0.96
0.95
0.6
0.97
0.96
0.94
0.7
0.96
0.95
0.93
0.8
0.96
0.94
0.92
0.9
0.95
0.94
0.91
1.0
0.95
0.93
0.90
3.3.4. Определение показателя уровня эксплуатационного содержания
дороги
Значение показателя уровня эксплуатационного содержания дороги (Кэ)
вычисляют на основании результатов оценки фактического уровня содержания
дороги за последние 9…12 месяцев, проведенной в соответствии с «Временным
руководством по оценке уровня содержания автомобильных дорог», утвержденным
ФДС России 26.11.1997 г.
За нормативную величину показателя уровня эксплуатационного содержания
дороги принимают Кэ = 1.0, которое обеспечивается средним уровнем содержания.
96
Фактические значения величины Кэ могут колебаться от 0.9 до 1.1, принимается по
таблице 3.3.17.
Значения балльной оценки переводятся в значения уровня эксплуатационного
содержания.
Таблица 3.3.17
Значения показателей уровня эксплуатационного содержания
Значение оценки
содержания
в
баллах, Кс
Показатель уровня
эксплуатационного
содержания, Кэ
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.2
4.4
4.6
4.8
5.0
0.9
0.92
0.94
0.96
0.98
1.00
1.02
1.04
1.06
1.08
1.10
При оценке качества проекта, а также в момент сдачи дороги в эксплуатацию
после строительства, реконструкции или ремонта показатель уровня
эксплуатационного содержания КЭ не вычисляют, а принимают равным единице (Кэ
= 1,0).
3.3.5. Назначение вида работ по ремонту и содержанию дороги
Значения частных коэффициентов обеспеченности расчетной скорости КРСi
сопоставляют с нормативными значениями комплексного показателя транспортноэксплуатационного состояния КПн (при оценке показателей технического уровня
дороги) и с предельно допустимыми его значениями (при оценке показателей
эксплуатационного состояния дороги), которые в этом случае принимают за
нормативные. В результате анализа фактических частных коэффициентов
обеспеченности расчетной скорости (КРсi) устанавливают параметры и переменные
характеристики дороги. На участке, где частные коэффициенты обеспеченности
расчетной скорости не отвечают предъявляемым требованиям (КРсi < КПН),
намечают, согласно действующей классификации, соответствующие виды работ по
ремонту и содержанию дороги.
Таблица 3.3.18
Виды дорожных работ в зависимости от частных коэффициентов КРСi
Частный
коэффициент
КРСi
КРС2
КРС3
КРС4
Вид дорожно-ремонтных работ при
КРСi < КПН
Учёт влияния
Ширины и состояния
обочин
Интенсивности и состав движения, ширины фактически
используемой укреплённой
поверхности покрытия
Продольного уклона
и видимости поверхности
Укрепление обочин
Уширение проезжей части, устройство укрепительных полос, укрепление обочин, уширение мостов и путепроводов
Смягчение продольного уклона,
увеличение видимости
97
дороги
КРС5
Радиуса кривых в плане
КРС6
Продольной ровности
покрытия
КРС7
Сцепных качеств
покрытия
КРС9
КРС10
Поперечной ровности
крытия (колеи)
Безопасности
Движения
Увеличение радиусов кривых, устройство виражей, спрямление участка
Устройство выравнивающего слоя с
поверхностной обработкой или восстановление верхнего слоя методами термопрофилирования и регенерации (ремонт покрытия при
ЕФ ≥ ЕТР). Ремонт (усиление) дорожной одежды при ЕФ < ЕТР
Устройство шероховатой поверхности методом поверхностной обработки, втапливания
щебня, укладки верхнего слоя из многощебенистого асфальтобетона
по- Ликвидация колеи методами перекрытия, заполнения, фрезерования
Мероприятия по повышению безопасности
движения на опасных участках
Примечание. 1. КРС1 и КРС8 учитывается при оценке состояния дороги соответственно по КРС3 и
КРС6.
2. ЕФ и ЕТР - соответственно фактический и требуемый модули упругости дорожной
одежды и земляного полотна.
98
4. СВОДНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ
И ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ, АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
4.1. Общая оценка качества и состояния автомобильной дороги
Общую оценку качества и состояния автомобильной дороги выполняют:
− после завершения работ по диагностике для выявления степени соответствия
фактического состояния дороги нормативным требованиям по потребительским
свойствам и назначения мероприятий по ремонту или реконструкции дороги;
− после разработки плана мероприятий по ремонту или реконструкции дороги
или сети дорог для определения ожидаемого уровня транспортно-эксплуатационного
состояния, сравнения его с нормативами и расчёта ожидаемой эффективности намеченных мероприятий;
− ежегодно после окончания ремонтно-строительного сезона или сразу после
окончания работ по ремонту или реконструкции для оценки фактического состояния
и фактической динамики его изменения в результате выполненных работ, а также
оценки их эффективности и составления плана дальнейших действий.
4.2. Величину обобщённого показателя качества и состояния каждой дороги
(участка дороги) определяют по формуле 3.1. Степень соответствия фактически
обеспеченных всей дорогой транспортно – эксплуатационных показателей или потребительских свойств (ПД) нормативным требованиям оценивают по относительному показателю качества дороги:
КД =
ПД
КП Н
.
(4.1)
Дорога полностью соответствует нормативным требованиям, когда КД > 1.
ПД – обобщенный показатель качества и состояния дороги;
ПД = КПД × КОБ × КЭ,
(4.2)
В целом для участка дороги показатель качества определяется как средневзвешенная величина по всем характерным участкам:
ПД = Пi × Li /Li
(4.3)
4.3. На основании анализа оценки качества и состояния, автомобильных дорог и
дорожной сети намечают основные пути повышения транспортно – эксплуатационных свойств дорог, последовательность и очередность выполнения работ по реконструкции, ремонту и содержанию.
Динамика изменения показателей качества дорог во времени характеризует
эффективность деятельности дорожных организаций по содержанию и ремонту дорог.
99
При назначении видов работ на каждом участке дороги необходимо учитывать
то, что во многих случаях один вид работы позволяет одновременно улучшить несколько показателей. Например укладка выравнивающего слоя и дополнительного
слоя асфальтобетона для улучшения ровности (повышения величины Крс6) позволяет одновременно повысить сцепные качества покрытия (значение Крс7) и нет необходимости назначать другие виды работ на этом участке для повышения коэффициента сцепления. Укрупненный перечень основных взаимовлияющих видов работ
приведен в таблице 4.3.1.
Таблица 4.3.1
Перечень основных взаимовлияющих видов работ
Частный
коэффициент
Одновременно повышаются
Виды работ по ремонту участка дороги при
следующие показатели
КРСi , по котоКРСi < КПН
рому назначается вид работы
Укрепление обочин
КРС2
КРС10
Уширение проезжей части, устройство укКРС3
КРС2, КРС4, КРС8, КРС10
репительных полос, укрепление обочин
Смягчение продольного уклона
увеличение видимости поверхности дороКРС4
КРС2, КРС5, КРС8, КРС10
ги
Увеличение радиусов кривых в плане,
КРС5
КРС2, КРС4, Крс6 КРС8, КРС10
устройство виражей, спрямление участка
Устройство выравнивающего слоя поверхностной обработкой, восстановление верхКРС6
КРС7, КРС8, КРС10
него слоя методами термопрофилирования и
регенерации или укладка нового слоя
Устройство шероховатой поверхности методом поверхностной обработки, втапливаКРС7
КРС8, КРС10
нием щебня, укладки верхнего слоя из многощебенистого асфальтобетона
Усиление дорожной одежды
КРС8
КРС6, КРС7, КРС10
Усиление и уширение мостов
КРС9
КРС10
100
5. ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
1. Назовите виды скоростей.
2. Что такое волны на дорожном покрытии?
3. Как оценить режим движения и условие труда водителя?
4. Назовите основные транспортно-эксплуатационные показатели а/д.
5. Назовите основные виды деформаций дорожного покрытия.
6. Как организовать работы по обследованию автомобильных дорог
7. Как оценить пропускную способность?
8. Что такое сквозные трещины?
9. Назовите основные геометрические элементы, а/д.
10. Что такое интенсивность движения, как определить?
11. Назовите виды деформаций и разрушений, вызванные пучинами.
12. Цели и задачи обследования, автомобильных дорог.
13. Что такое коэффициент безопасности?
14. Что такое сдвиги, и причина их появления?
15. Как оценить земляне полотно?
16. Что такое коэффициент сцепления?
17. Как определить величину износа асфальтобетонных покрытий?
18. Что такое скользкость и шероховатость покрытия?
19. Что такое оптимальная и нормируемая скорость?
20. Как определить аварийность участков?
21. Что такое шелушение дорожных покрытий?
22. Как оценить архитектурные качества дороги и обслуживание проезжающих
23. Что такое себестоимость перевозок?
24. Как оценить обустройство автомобильных дорог?
25. Как оценить прочность дорожной одежды?
26. Что такое надежность автомобильных дорог?
27. Что такое обламывание кромок проезжей части?
28. Что такое обеспечение видимости на автомобильных дорогах?
29. Как оценить прочность дорожной одежды?
30. Что такое гребенка, причина появления?
31. Что такое техническая скорость?
32. Как выявляют опасные участки на дорогах?
33. Что такое конструктивная скорость?
34. Что такое учет и анализ интенсивности и состава движения.
35. Как оценить пропускную способность автомобильных дорог?
36. Что такое время сообщения?
37. Назовите основные средства организации движения.
38. Как анализируют данные о дорожно-транспортных происшествиях?
39. Что такое провозная способность?
40. Что такое потеря прочности дорожной одежды.
101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Увеличение объема автомобильных перевозок в условиях безопасности дорожного движения является основной задачей автомобильного транспорта. Решение этой задачи должно осуществляться комплексно, с учетом возможностей всех
звеньев системы «водитель – автомобиль – дорога – среда» (ВАДС). По статистическим данным 70-80 % дорожно-транспортных происшествий (ДТП) происходит
из-за ошибок водителей. Ошибка – это результат ошибочного действия, т.е. действия, не достигшего цели. У водителя это выражается в неправильных, преждевременных или запаздывающих действиях. К ошибкам относится любое нарушение
водителем Правил дорожного движения (ПДД), что часто приводит к ДТП. Ошибки водителей обусловлены различными негативными факторами: плохими дорогами, неудовлетворительной организацией дорожного движения, неисправностью
автомобиля, неблагоприятными погодными условиями, ограниченной видимостью,
высокой плотностью транспортного потока, управлением автомобилем на больших
скоростях и т.д. Для повышения безопасности движения по дорогам необходимо
одновременное проведение широкого комплекса мероприятий. Значительная часть
связана с развитием конструкций автомобилей, прежде всего с совершенствованием тормозных систем, а так же оснащением автомобилей специальными приспособлениями, например: ремнями безопасности, энергопоглощающей рулевой колонкой, воздушными мешками безопасности и др. Огромную роль играют повышение дисциплины движения по дорогам и пропаганда безопасности движения
среди водительского состава, населения и в школах. Зависимость дорожнотранспортных происшествий от дорожных условий позволяет сформулировать ряд
требований к безопасности дорог:
− психологическая ясность направления дороги на участках, расположенных
за пределами непосредственной видимости.
− возможность движения транспортных потоков и одиночных автомобилей
на участках всех дорог (кроме автомобильных магистралей), со скоростями, которые по опыту эксплуатации соответствует минимальному количеству происшествий при современном составе и квалификации водителей (80- 90) км/час;
− взаимное сочетание элементов плана и продольного профиля должны
обеспечивать скорость не ниже средних скоростей современных грузовых автомобилей;
− нельзя требовать, чтобы дороги гарантировали безопасность проведения гонок скоростных автомобилей;
− сочетание элементов дороги и окружающего ландшафта, обеспечивающие
эмоциональную оптимальную нагрузку водителей;
− расстояния видимости должны соответствовать условиям обгона и скорости на каждом из участков в частности и на всем протяжении дороги;
− разделение встречных транспортных потоков широкой полосой, которая
могла бы остановить заехавший автомобиль;
− устройство дополнительных полос для движения медленно движущегося
транспорта;
− прочная ровная и шероховатая поверхность покрытий и обочин;
− возможность безопасного съезда с дороги автомобиля потерявшего управляемость.
102
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Базовый учебник
1. Сильянов В. В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских
улиц : учеб. для студ. вузов, обучающихся по спец. «Эксплуатация наземного транспорта и
транспортного оборудования» / В. В. Сильянов, Э. Р. Домке. – М. : Академия, 2007. – 348 с. :
Основная литература
1. Садило Р. М. Организация дорожного движения [Текст] : учеб. пособие к курсовому проектированию / Р. М. Садило ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Южно-Российский
гос. тех. ун-т (Новочеркасский политех. ин-т). – Новочеркасск, 2004. – 90 с
2. Сафронов Э. А. Транспортные системы городов и регионов [Текст]: учеб. пособие для студ.
вузов по спец. «Организация перевозок и упр. на трансп. (автомоб. трансп.)», «Организация
и безопасность на трансп.», «Автомоб. дороги и аэродромы» / Э. А. Сафронов. – М. : АСВ,
2005. – 272 с.
Дополнительная литература
1. Домке, Э. Р. управление качеством дорог [Текст]: учебное пособие / Э. Р.Домке, А. П. Бажанов, А. С. Ширшиков. – ростов н/Д : Феникс, 2006. – 253 с.
2. Повышение долговечности транспортных сооружений и безопасности дорожного движения [Текст]: сборник научных трудов всероссийской научно-практической конференции. Казань : КГАСУ, 2008. – 360 с.
3. Бабков, В. П. Дорожные условия и безопасность движения [Текст]: учебное пособие для
вузов / В. П. Бабков. – М. : Транспорт, 1993. –271 с.
4. Белобежский, Г. В. Зимнее содержание автомобильных дорог [Текст] / Г. В. Белобежский. – М.
: Транспорт, 1983. –197 с.
5. Боровский, Б.Е. Безопасность движения автомобильного транспорта [Текст] / Боровский,
Б.Е.. – Л. : Лениздат, 1984. –34 с.
6. Васильев, А. П. Управление движением на автомобильных дорогах [Текст] / А.П. Васильев, М.И. Фримштейн. – М. : Транспорт, 1979. –296 с.
7. Дегтяренко, В. Н. Автомобильные дороги и автомобильный транспорт предприятий
[Текст] / В.Н. Дегтяренко,– М. : Высш. шк., 1981. –261 с.
8. Клинковштейн, Г. И.Организация дорожного движения [Текст] / Г. И. Клинковштейн, М.
Б. Афанасьев. – М. : Транспорт, 1992. –207 с.
9. Сильянов, В. В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог [Текст] /
В. В. Сильянов. – М. : Транспорт, 1993. –271 с.
10. Строительные нормы и правила: СНиП 2.05.02-85.Автомобильные дороги. – Введение.
01.01.87 / Госстрой СССР. – М. : Стройиздат, 1986. –56 с.
11. Залуга, В.П. Пассивная безопасность автомобильной дороги [Текст] / В. П. Залуга, В. Я. Буйленко. – М. : Транспорт, 1985. –231 с.
12. Коноплянко, В.И. Организация и безопасность автомобильной дороги [Текст] / В.И.
Коноплянко. − М. : Транспорт, 1991. –183 с.
13. Немчинов, М.В. Сцепные качества дорожных покрытий и безопасность движения автомобилей [Текст] / М. В. Немчинов. – М. : Транспорт, 1985. –231 с.
14. Руководство по оценке пропускной способности автомобильных дорог [Текст]. − М. :
Транспорт, 1982. –88 с.
15. Хомяк, Я.В. и др. Инженерное оборудование автомобильных дорог [Текст] / Хомяк, Я.В. – М.
: Транспорт, 1990. –232 с.
Авторские методические разработки
1. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц : метод.
пособие по выполнению расчетно-граф. и контрольной работ дисциплины "Транспортно103
эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц" для студ. спец. 190601
"Автомоб. и автомоб. хоз-во" всех форм обучения / сост. К. Е. Вайс ; Федеральное агентство
по образованию, Сыкт. лесн. ин-т (фил.), С.-Петерб. гос. лесотех. акад., Каф. автомоб. и автомоб. хоз-ва. - Сыктывкар : СЛИ, 2006. - 48 с.
Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог и городских улиц. Самостоятельная работа студентов : метод. указ. для подготовки дипломированных специалистов по
спец. 190601 "Автомобили и автомобильное хозяйство", квалификации инженер, всех форм обучения / Федеральное агентство по образованию, Сыкт. лесн. ин-т - фил. ГОУ ВПО "С.-Петерб.
гос. лесотехн. акад. им. С. М. Кирова", Каф. автомоб. и автомоб. хоз-ва ; сост. К. Е. Вайс. - Сыктывкар : СЛИ, 2007. - 12 с
104
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Линейный график итоговых коэффициентов аварийности участка автомобильной дороги (пример )
Схема продольного профиля
участка
Километры
Пикеты
Продольные уклоны, ‰
Расстояние видимости
Радиусы кривых в плане
25
26
3
4
5
6
7
8
9
10
1
20
10 100 100 100 10
30
25
200
100
400
200
400
500
300
200
Hпр = 400 м
К = 250 м; R = 500
К = 380 м; R = 1400 м
1
2
2
3
4
40 100 50 200
300
1.0
0,5 щеб
Ширина обочин (м)
Укрепление обочин тип укрепления (м)
Ширина проезжей части
Коэффициент сцепления
Число полос движения
Интенсивность движения
Интенсивность движения (К1)
Нас. пункт дл. 2,1 км
-
0,70 ощ.
1,0 з/тр
6,5
-
0,65
2
800 авт. сут
0,75
1,35
2,2
Ширина обочин (К3)
Продольный уклон (К4)
Видимость (К6)
2,0
1,0
2,5
1,2
1,25
2,8
2,5
1,6
1,45
2,70
2,5
1,35
2,5
1,7
1,0
1,25
Радиус кривых в плане (К5)
2,5
1,0
2,0
Ширина мостов (К7)
1,0
-
Длины прямых участков (К8)
1,0
1,0
-
Интенсивность на пересечении (9)
Тип пересечения (К10)
-
Видимость на пересечении (К11)
-
Число полос движения (К12)
1,0
1,0
Застройки (К13)
Длина населенных пунктов (К14)
2,2
1,5
Переход к нас. пунктам (К15)
1,9
2,5
1,3
2,5
Характеристика покрытия (К16)
2,5
-
Разделительные полосы (к17)
100
17
35
47
58
Итоговые коэффициенты аварийности
38
Боковые препятствия (К18)
Эпюра итоговых коэффициентов
аварийности
8
9
35
200
2.0
0,35
Ширина проезжей части (К2)
Частные кожффициента аварийности
1.5
1,0 з/тр
500
Lпр = 950 м
а
Ситуация
5
6
7
60 150 45 150
36
0
105
31
47
30 38
49
90
80
32
27
20
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Линейный график итоговых коэффициентов расчетной скорости автомобильной дороги (пример )
Схема продольного профиля участка
25
Километры
Пикеты
Продольные уклоны, ‰
Расстояние видимости
Радиусы кривых в плане
10
1
2
3
4
5
6
7
10
20
100
400
100 100 100
300
500
200
8
25
26
10
9
200
30
27
1
2
40
200
400
Lпр= 420 м
К = 380; R = 1400
К = 250;R = 500
Ширина неукреп. части
0,5
0,5 щеб.
Укрепление и тип
Укрепительная полоса
Ширина проезжей части
0,5
0,1 з/тр.
1,5
0,5
0,5 щеб.
0,5
1,0 з/тр.
5
60
200
6
150
Lпр= 950 м
1,4
0,7 щеб.
0,5
1,0 з/тр.
0,5
1,0 з/тр.
1,5
7
45
150
500
8
35
9
20
200
Нас. пункт дл. 2,1 км
2,0
800 авт. сут.;
Ширина и сост. обочин (Крс 2)
Интенс. и сост. движения (Крс 3)
Продольный уклон (Крс4)
Радиус кривой в плане (Крс 5)
Ровность покрытия (Крс6)
Коэффициент сцепления (Крс7)
Прочность дор. одежды (Крс8)
Грузоподъемность мостов (Крс9)
Безоп. движения (Крс10)
2,0
3,9
150
0,65
Интенсивность и состав движения
Дорожно-транспортные происшествия
Ширина укреп. поверхности (Крс1)
1,4
0,7 щеб.
3,2
200
0,35
Состояние дорожного покрытия (в баллах)
Ровность дорожноо покрытия (см/км)
Коэффициент сцепления
Высота бровки земляного полтна
Искусственные сооружения
Частный показатель
обеспеченности
расчетной скорости
50
4
6,5
2
Число полос движения
Ширина неукреп. части
Правя
Укрепление и тип
обочина
Укрепительная полоса
0,4 в 3 года
0,84
0,79
0,6
0,66
0,60
0,82
0,77
1,10
0,93 0.78 0,75
0,94
0,57
0,64
0,54
= 0,50
0,3 в 3 года
0,76
0,60
0,74
1,05
0,79
0,66
0,77
0,85
0,84
0,80
0,82
0,84
0,85
0,75
0,70
0,65
0,67
0,60
0,85
Комплексный показатель ТЭС (Кпi)
Показатель инжен. обор. (Коб)
0,54
Показатель эксплуат. содерж. (Кэ)
0,92
0,48
0,65
0,97
Показатель качества (Кi)
Эпюра изменения коэффициента
расчетной скорости
100
300
а
Ситуация
Левая
обочина
3
1,0
0,67
0,5
КПн
0,99
0,62
КПд
0,1
106
0,75
0,70
0,73
0,95
1,10
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Исходная информация транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог Автомобильная дорога метраж начала а/д
25.000; метраж конца а/д 27.000. Участок дороги 5 км (Варианты определяются по порядковому номеру в экзаменационной ведомости)
Варианты
1
25
2
26
3
27
4
28
5
29
6
30
7
31
8
32
9
33
10
34
11
35
12
36
13
37
14
38
15
39
16
40
17
41
18
42
19
43
20
44
21
45
22
46
23
47
24
48
1000
1200
1300
1400
1500
1600
1800
1900
2000
2500
3200
7,5
7,5
7,0
7,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
2
2
2
2
2
2
2
2
2
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1,5
1,5
1,5
1,0
1,5
1,5
2,0
1,5
1,5
1,0
1,0
1,5
2,5
1,5
1,5
2,0
2,5
2,0
1.5
1.0
0,5
0,5
1,0
-
-
1,0
-
-
0,5
0,5
1,0
-
0,5
1,0
0,5
750
950
1300
1150
1350
-
-
900
1150
1550
-
1450
1200
-
1250
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Интенсивность движения
25000÷27500
800
1000
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2500
800
Ширина проезжей части
8,5
8,5
9,5
6,5
7,0
7,5
Число полос движения
2
2
2
2
2
2
Разделительная полоса
Ширина обочины
2,0
2,5
2,5
1,0
1,0
1,5
2,5
1,5
2,0
1,0
1,5
1,0
Укрепление обочин (засевом трав)
25000÷27500
6,5
7,0
7,0
7,0
7,5
7,5
7,5
8,0
8,0
25000÷27500
2
2
2
2
2
2
2
2
2
25000÷27500
-
-
-
-
-
-
-
-
-
25000÷26000
26000÷27500
1,5
1,0
1,0
2,0
1,5
1,0
1,0
1,5
2,0
1,5
1,5
1,5
1,5
2,0
2,0
2,5
2,0
1,5
25000÷26000
26000÷27500
0,5
1,0
0,5
0,5
1,0
0,5
0,5
-
0,5
1,0
0,5
0,5
0.5
0.5
-
25000÷25380
25380÷27500
900
-
1000
950
900
-
-
-
-
750
1050
-
1100
850
800
1
2
3
4
5
6
7
8
9
25000÷25300
25300÷25400
25400÷26000
26000÷26300
26300÷26500
26500÷26800
26800÷27000
27000÷27500
-10
-20
-30
-40
-50
-40
-30
-20
-20
-30
-45
-60
-45
-30
-15
0
-30
-40
-50
-40
-30
-20
-10
0
-40
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
-15
-30
-45
-30
-20
-10
0
10
-10
-20
-30
-40
-50
-40
-25
-10
20
30
40
50
40
30
20
10
30
40
50
40
30
20
10
0
40
50
40
30
20
10
0
-10
50
40
30
20
10
0
-10
-20
0
15
25
40
50
40
25
10
10
20
30
40
50
40
30
20
-10
-20
-30
-40
-50
-35
-20
-5
-20
-35
-50
-35
-20
-5
5
20
-10
-20
-35
-50
-35
-20
-5
0
20
35
50
35
20
5
-5
-20
50
40
30
25
20
5
-5
-10
40
30
20
10
0
-10
-25
-35
30
20
10
0
-5
-15
-25
-35
20
10
0
-5
-20
-35
-50
-35
10
0
-10
-20
-35
-40
-35
-20
0
10
20
30
40
50
40
30
-5
-20
-35
-50
-35
-20
-5
5
-15
-10
-5
0
15
30
45
30
варианты:
25000÷25600
25600÷25900
25900÷26200
26200÷26500
26500÷26800
25
-10
0
10
20
30
26
15
30
45
60
4
27
5
20
30
40
50
28
20
30
40
50
60
29
20
35
45
35
20
30
-5
10
25
40
55
31
0
-10
-25
-40
-30
32
-10
-20
-30
-40
-30
33
-15
-30
-40
-50
-40
34
-30
-40
-50
-35
-20
35
0
-15
-30
-45
-60
36
15
0
-15
-30
-45
37
-5
5
15
30
45
38
40
50
35
20
5
39
10
20
35
50
35
40
-60
-50
-35
-20
-5
41
-25
-40
-50
-35
-20
42
-45
-35
-25
-10
5
43
-60
-50
-35
-20
-5
44
-15
-5
0
5
15
45
0
5
15
30
45
46
20
10
0
-10
-20
47
15
30
40
50
35
48
10
0
-15
-30
-45
Варианты
-
0.5
0.5
0,5
1,0
1,0
Кривые в плане без виража
1150
900
700
1000
Продольные уклоны, в ‰
10
11
12
13
107
-
Продолжение приложения 3
26800÷27000
27000÷27300
27300÷27500
40
50
40
30
15
30
40
30
20
50
40
30
10
0
10
40
25
10
-20
-10
0
-20
-10
0
-30
-20
-10
Варианты
25000÷26000
26000÷27000
27000÷27500
1
25
300
800
600
2
26
300
400
800
3
27
200
400
800
4
28
300
400
800
5
29
300
400
800
6
30
200
400
800
7
31
300
400
800
8
32
300
400
800
9
33
200
400
800
25000÷26800
25800÷27000
26000÷27500
1,2
-
1,2
-
1,8
-
1,8
-
1,2
-
1,2
-
1,2
-
1,8
-
1,2
-
25000÷26000
26000÷27000
27000÷27500
2,8
3,0
3,2
3,2
2,4
3,6
4,6
3,8
2,9
3,5
4,0
4,8
3,2
3,8
4,2
3,8
3,9
4,8
4,0
3,8
3,6
3,8
4,4
3,6
25000÷26000
26000÷27000
27000÷27500
150
120
100
105
165
90
70
85
110
75
65
55
105
85
70
80
90
55
65
85
80
1
2
3
4
5
6
7
25000÷26000
26000÷27500
0,4
0,6
0,5
0,3
0,55
0,45
0,35
0,45
0,30
0,40
0,40
0,35
0,50
0,45
0,45
0,65
0,60
0,50
0,35
0,60
0,45
0,30
0,60
0,70
0,35
0,65
0,30
0,35
0,35
0,45
Варианты:
25000÷26500
26500÷27500
Варианты
25
0,5
0,7
1
25
-
26
0,5
0,6
2
26
-
27
0,50
0,60
3
27
1,05
28
0,55
0,70
4
28
0,85
29
0,60
0,70
5
29
0,80
30
0,35
0,75
6
30
0,75
31
0,55
0,65
7
31
0,70
32
0,65
0,70
8
32
1,20
33
0,30
0,75
9
33
1,15
34
0,30
0,60
10
34
1,25
35
0,65
0,75
11
35
0,90
36
0,40
0,50
12
36
0,95
37
0,45
0,30
13
37
0,80
38
0,45
0,50
14
38
0,95
39
0,65
0,75
15
39
0,70
Варианты
-5
-45
-30
30
0
0
-30
-15
15
-5
5
-15
0
5
-20
Видимость в плане
10
11
12
13
14
34
35
36
37
38
300
300
150
200
300
400
400
400
300
400
800
800
800
800
800
Населенные пункты
1,2
1,2
1,5
1,5
1,5
Состояние покрытия (балл)
20
5
-5
5
20
35
-5
10
20
20
35
40
0
5
10
25
35
40
30
15
5
-30
-40
-40
20
5
0
-30
-15
0
15
39
300
400
600
16
40
400
800
150
17
41
300
400
600
18
42
800
600
400
19
43
600
400
300
20
44
400
300
800
21
45
600
400
300
22
46
600
400
300
23
47
450
600
800
24
48
300
400
350
1,8
-
1,5
1,5
1,5
1,5
1,8
-
1,5
1,5
1,8
-
1,2
-
4,8
3,2
4,2
4,6
3,2
3,0
3,9
3,8
4,6
4,8
3,8
5,0
3,9
3,4
4,2
4,0
4,0
4,6
4,6
4,8
4,2
3,8
4,5
4,2
Ровность покрытия по толчкомеру (см/км)
80
55
105
70
60
105
120
90
80
75
60
55
85
30
90
95
70
75
85
75
60
60
55
70
90
65
70
Характеристика покрытия (коэффициент сцепления)
8
9
10
11
12
13
14
15
16
4,0
4,2
4,8
4,2
4,0
3,8
4,0
4,6
4,8
5,0
4,8
4,6
4,6
5,0
5,0
4,0
2,8
4,6
4,2
3,0
4,0
3,8
2,8
4,6
75
70
55
85
90
95
90
60
55
45
55
60
65
30
35
95
150
65
85
120
95
85
150
60
17
18
19
20
21
22
23
24
0,40
0,45
0,50
0,55
0,55
0,45
0,45
0,55
0,70
0,60
0,65
0,75
0,45
0,30
0,45
0,35
0,40
0,30
40
0,60
0,70
16
40
0,90
41
0,60
0,35
17
41
0,95
42
0,65
0,45
18
42
0,85
43
0,75
0,35
19
43
0,90
44
0,45
0,35
20
44
1,05
45
0,60
0,40
21
45
1,15
46
0,30
0,40
22
46
1,10
47
0,60
0,75
23
47
1,20
48
0,40
0,70
24
48
1,25
0.3
0,2
0.1
Овраги
Высота на- 1,10 1,00
сыпи
коэффици0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0
0,1
0,2
0,3
0
0,4
0,2
0
0,4
0.1
0,2
0
0,2
0,4
0,3
ент дефектности и.об.
Примечание: 1. Значения Кавар не интерполируются
3. Расчет:: 1. Кавар. участка дороги ;
2. Крс уУчастка дороги;
3. Написать, какие мероприятия необходимо предусмотреть для уменьшения аварийности и увеличения расчетной скорости.
108